基因如何控制蚂蚁的社会行为?要回答这个问题,现在研究人员正在使用基因刀具CRISpR / Cas9:两个研究小组已经成功地将这一革命性的基因编辑技术蚂蚁审判所有会员国的气味的遗传基础。因此,遗传组成对昆虫复杂社会行为的影响变得清晰。

一段时间以来,基因工程的新“超级工具”一再引起轰动:使用Genscher Crispr / Cas9对遗传物质进行干预比较容易和准确。该系统从自然界中复制,在基因组中找到每个所需的位置并允许在那里进行操作。Crispr / Cas9方法可用于插入基因片段,纠正有问题的突变并切除某些DNA序列。

Crispr / Cas9的医学研究潜力巨大,例如消除遗传缺陷。但即使在基础研究中,该工具现在也在使用:它彻底改变了调查某些基因功能的可能性。简而言之,研究人员使用Crispr / Cas9排除特定基因,然后研究这种遗传损失对生物体的影响。

特殊蚂蚁种类使它成为可能

正是这个系统现在已被两个研究小组利用,他们正在研究蚂蚁复杂社会行为的遗传基础。纽约洛克菲勒大学Daniel Kronauer周围的小组使用了不寻常的蚂蚁物种Ooceraea biroi进行Crispr / Cas9实验。在这个物种中,没有女王通过性方式提供产蛋。昆虫反而繁殖成未发育成克隆的未受精卵。这种被称为部分发生的概念产生了蚁群,其中个体在遗传上是相同的。“这意味着我们可以使用Crispr / Cas9修饰单个卵以构建一个具有我们想要研究的完整基因突变的菌落,”Kronauer解释道。

然而,纽约大学Claude Desplan的第二个团队使用蚂蚁物种Harpegnathos saltator进行Crispr / Cas9实验。它还提供了一种操纵整个种族的特殊方式:当王后在这个物种中死亡时,年轻的工蚁可以变成“伪女王”。如果它们经过基因改造,它们会将操作传递给它们的后代,因此也会产生完全转基因的蚁群。