Hoe bijen van job veranderen

Werksterbijen kunnen switchen tussen twee jobs: verzorgster in de korf of voedsel verzamelen. De jobwissel is af te lezen aan het DNA. Niet aan de genen zelf, maar aan de ‘aan- en uitknoppen’ voor de genen, blijkt uit een Amerikaanse studie.

Onderzoekers van het John Hopkins Institute hebben voor het eerst aangetoond dat zogenoemde ‘epigenetische’ patronen – chemische stoffen die zich aan het DNA binden en de activiteit van genen beïnvloeden – gelinkt zijn aan het gedrag van een volledig organisme.

De genetici vulden een nieuwe korf met vrouwelijke bijen die allemaal even oud waren en genetisch identiek. Het duurde niet lang of de taken waren verdeeld: een deel werd verzorger om de koningin en haar larven te voeden, een andere groep ging erop uit om voedsel te zoeken. De onderzoekers verzamelden van elke bijengroep 21 exemplaren en bestudeerden hun genoom, meer bepaald de DNA-methylering. Dat zijn methyl-groepen die zich aan het DNA vastbinden en de activiteit van groepen genen beïnvloeden. Tussen de genetisch identieke verzorgers en verzamelaars konden de onderzoekers 155 verschillen in DNA-methylering optekenen.

Maar methylering en de keuze voor een bepaalde taak blijken omkeerbaar. De onderzoekers namen in de korf alle verzorgers weg. Daarop lieten enkele verzamelaars het dansen en nectar verzamelen voor wat het was en gingen de koningin en de larven voeden. Hun genetisch foerageer-patroon bleek gedesactiveerd en ze kregen netjes de set actieve genen voor verzorgen. De bekeerlingen en de verzamelaars die verzamelaar waren gebleven, vertoonden in 107 DNA-regio’s verschillende ‘methyl-tags’.

Epigenetische veranderingen spelen ook een rol bij menselijke ziekten zoals schizofrenie, bipolaire stoornis of obesitas. De onderzoekers denken dat studies met insecten ons meer inzicht kunnen verschaffen in het mechanisme en ons dichter bij nieuwe behandelingen brengt om de aandoeningen om te keren.

Het onderzoek staat deze week in Nature Neuroscience. (rvb)