Социальный переход у муравьев

4 ноября 2021 года в журнале Cell вышла статья о регуляции перехода муравьев из статуса рабочего в статус королевы.

Ученые из США изолировали нейроны вида прыгающих муравьёв Harpegnathos saltator и выращивали их в лабораторных условиях. Это позволило команде исследовать, как клетки реагируют на изменения в окружающей их среде, в том числе на уровень гормонов. Известно, что муравьи этого вида могут превращаться из рабочего в королеву. В муравейнике рабочие поддерживают колонию, находя пищу и сражаясь с захватчиками, в то время как главная задача королевы — откладывать яйца.

Оказалось, что два гормона, ювенильный гормон и экдизон, активируют ген Kr-h1. В свою очередь, Kr-h1 связывается и подавляет разные гены в мозге рабочих и совершивших социальный переход муравьев. Этот ген необходим для поддержания границ между социальными кастами и для обеспечения того, чтобы рабочие продолжали работать, в то время как сменившие статус продолжали действовать как королевы.

Полученные данные раскрывают важную роль гормонов в социальной регуляции муравьев. У муравьев в геноме одновременно заданы несколько моделей поведения, и регуляция генов имеет большое влияние на то, какое поведение реализуется. Другими словами, части и доктора Джекила, и мистера Хайда уже записаны в геном муравья; каждый может играть любую роль, в зависимости от того, какие генные переключатели включены или выключены. Открытие того, что один фактор может подавлять различные наборы генов и поведения, удивило исследователей. Теперь они планируют изучить роль Kr-h1 у других организмов.