GM Ants Show How Insect Societies Work

Mieren, ze kunnen net zo vervelend als indrukwekkend zijn. Niet alleen omdat ze 50 keer hun eigen lichaamsgewicht kunnen dragen, maar ook vanwege hun samenwerkingsverband in de kolonie dat hun kleine stadje terecht de naam "superorganisme" geeft. Een paar van die mieren zijn nu genetisch gemodificeerd voor een onderzoek, en de resultaten zijn verbazingwekkend. Het sociale gedrag van mieren is sterk afhankelijk van hun reukvermogen, wie had dat gedacht?

De interesse in de ontwikkeling van het sociale gedrag van een organisme, hun manier van voortplanten door een paar of één deel van de hele groep al het voortplantingswerk te laten doen om het grote geheel in stand te houden, varieert van insecten zoals mieren en bijen tot de mensen, en heeft al biologen zoals Charles Darwin geïnteresseerd. Groepsinsecten genen geven enorm inzicht in hoe hun sociaal gedrag functioneert. Toegang krijgen tot die genen, of beter gezegd, het verstoren van hun genen is een zeer moeilijke taak en maakt genetische modificatie bijna onmogelijk. Vanwege de gevoelige eitjes van mieren en de levenscyclus van een enkel insect, is het moeilijk om een behoorlijk aantal nakomelingen genetisch te modificeren.

Een mierensoort, de roofmier genaamd, heeft een tekort aan koninginnen, die normaal verantwoordelijk zijn voor de voortplanting. In het geval van de roofmier plant elk individu eieren. Interessant genoeg ontwikkelen die eitjes zich als klonen, wat wetenschappers in staat stelt om een hele stam te modificeren met behulp van CRISPR. Na 10.000 pogingen in twee jaar en interessante bevindingen over hoe functionerende eitjes te kweken en hun herintroductie in de stam, onderbrak het onderzoeksteam het eiwitproducerende gen dat verantwoordelijk is voor de geurherkenning van werkende mieren.

Met hun 350 geurreceptoren zijn mieren zeer goed afgestemd om deze als communicatiemiddel te gebruiken. Ter vergelijking, een fruitvlieg heeft 46 geurreceptoren en een mens ongeveer 400. Aangezien dit aantal receptoren echt hoog is voor een insect, namen wetenschappers aan dat het te maken had met hun gedrag. Na hun geboorte begonnen de transgene mieren onmiddellijk rond te bewegen, wat ongewoon gedrag is, aangezien een mier meestal haar eerste maand bewegingloos in haar nest doorbrengt. “Om deze babymieren rond te zien rennen is gewoon volkomen bizar” zeggen de wetenschappers. Niet alleen het feit dat deze nieuw gecreëerde mieren geen tijd verspilden om hun omgeving te verkennen, ze konden ook de geursporen van hun collega's niet ruiken. Beide feiten zijn cruciaal voor het overleven van een kolonie en houden hun samenwerking intact.

De modificaties hadden niet alleen gevolgen voor hun geurwaarneming, maar ook voor hun manier van eieren leggen en de ontwikkeling van hun hersenen. De genmodificatie verstoorde letterlijk de vorming van hersenclusters, wat ook gebeurde bij genetisch gemodificeerde muizen. Deze resultaten helpen bij het onderzoek naar het complexe gedrag van sociale soorten, zoals wij mensen ook zijn. Als we onze geurwaarneming niet willen verstoren, moeten we nu nadenken over hoe ver genetische modificatie ons leven zou moeten transformeren en zo ja, op welke manieren.

Bron: Sciencemag