05. juli 2011

Myrers adfærd ligger gemt i generne

Biologer på Københavns Universitet samarbejder på en række spændende forskningsområder med verdens største genforskningscenter – det kinesiske Beijing Genomics Institute (BGI), der er specialist i kortlægning af gener. For mindre end et år siden sendte Center for Social Evolution på Biologisk Institut på Københavns Universitet DNA-prøver til Kina. Allerede nu kan centret offentliggøre nye og opsigtsvækkende resultater inden for adfærds- og evolutionsbiologien.

En væsentlig del af menneskets kulturelle udvikling bygger på landbrug. Vi mennesker er dog ikke de eneste væsener, der har indrettet os med landbrug. Det samme er tilfældet for bladskærermyrer i Central- og Sydamerika, som har udviklet deres særegne landbrug i tæt symbiose med en meget speciel svamp. Bladskærermyrer dyrker svampen på bladdele, de selv henter ned i deres underjordiske svampehave. Det store forbrug af friske blade gør, at myrekolonierne i visse områder er blevet en trussel for det menneskelige landbrug.

Modsat hvad man troede

Symbioser eller samspil mellem to eller flere forskellige organismer er et velkendt fænomen i naturen. Det er også kendt, at dette samspil i høj grad afhænger af det omkringliggende miljø, klimatiske forhold eller fx adgangen til føde.

De forskellige forhold kan over tid forventes at resultere i ændringer i organismers basale fysiologi, men de nye forskningsresultater fra Københavns Universitet, som lige er offentliggjort i tidsskriftet Genome Research, peger også på en lidt anden forklaring.

- Vi undersøgte genomer fra flere myrearter med vidt forskellige livsbetingelser, miljøforhold, fødetilgang osv., så vi forventede ændringer i de basale neuropeptider, der påvirker nervesystemet. Men tværtimod så det fuldstændig ens ud for alle arter! Det tyder på, at en stor del af den genetiske grundplan for alle myrer er bevaret op gennem evolutionen. Det siger en del om hvor spektakulær en opfindelse de første myresamfund var, men fortæller også at nøglen til selve symbiosen med svampen skal findes et andet sted i genomet, siger bioinformatiker Sanne Nygaard fra Center for Social Evolution.

Frugtbart samarbejde

Centret på Københavns Universitet kan i høj grad takke Beijing Genomics Institute, BGI, i Kina for at de fandt frem til de opsigtsvækkende resultater.

BGI har stået for sekventering – analyserne af DNA-prøver fra den sydamerikanske bladskærermyrer Acromyrmex echinatior, mens adskillige forskergrupper på Københavns Universitet efterfølgende har koordineret analyserne og fortolket deres evolutionære betydning i forhold til genomer fra andre myrer og insekt-arter.

På den måde kom forskerne frem til de opsigtvækkende resultater. Det var specielt to slags gener, som var interessante. Dem, som hænger sammen med reproduktion, og dem som tyder på specielle biologiske tilpasninger for at leve af svampeafgrøder.

Professor Jacobus Boomsma, leder af Danmarks Grundforskningsfonds Center for Social Evolution på Københavns Universitet, siger om samarbejdet med det kinesiske institut.

- Det er kun begyndelsen på et fascinerende forskningsarbejde, som vil føre til nye opdagelser og afsløringer af myrernes genetiske koder fremover. De genetiske analyser og sekventering af myrernes genomer skal nu følges op med detaljerede undersøgelser i hvilke gener der nu præcist udtrykkes under forskellige sociale forhold. Det er den slags viden, vi har brug for at forstå sammenhængen mellem arv og miljø i et forskningsmæssigt perspektiv.

Kontakt:
Sanne Nygaard, Center for Social Evolution, Biologisk Institut: sanne@bio.ku.dk ; tlf. +45 30 95 59 01

Professor Jacobus J. Boomsma, Center for Social Evolution, Biologisk Institut, jjboomsma@bio.ku.dk ; tlf. +45 20436771

About Genome Research:
Launched in 1995, Genome Research is an international, continuously published, peer-reviewed journal that focuses on research that provides novel insights into the genome biology of all organisms, including advances in genomic medicine. Among the topics considered by the journal are genome structure and function, comparative genomics, molecular evolution, genome-scale quantitative and population genetics, proteomics, epigenomics, and systems biology. The journal also features exciting gene discoveries and reports of cutting-edge computational biology and high-throughput methodologies.

About BGI:
BGI (formerly known as Beijing Genomics Institute) was founded in 1999 and has since become the largest genomic organization in the world. With a focus on research and applications in the healthcare, agriculture, conservation and bio-energy fields, BGI has a proven track record of innovative, high-profile research which has generated over 178 publications in top-tier journals such as Nature and Science. BGI’s distinguished achievements have made a great contribution to the development of genomics in both China and the world. Our goal is to make leading-edge genomics highly accessible to the global research community by leveraging industry’s best technology, economies of scale and expert bioinformatics resources. BGI and its affiliates, BGI Americas and BGI Europe, have established partnerships and collaborations with leading academic and government research institutions, as well as global biotechnology and pharmaceutical companies. At BGI, we have built the infrastructure and scientific expertise to enable our customers and collaborators to quickly migrate from samples to discovery. For more information, visit www.genomics.cn