动物实验,基因改造 中国实验动物信息网 2020-08-28 767

　　所有的蚁群都可以一起工作，并且所有的蚂蚁到处乱跑，与其他兄弟姐妹和姐妹密切合作以完成分配的任务。因此，蚁群有时被称为“超级个体”。现在，研究人员分析了世界上*批转基因蚂蚁，发现它们的社交性主要取决于它们的嗅觉。这一发现为了解昆虫的社交行为如何演变提供了重要线索。

　　“这是实验生物学领域的突破，”未参与此项研究的亚利桑那州立大学的行为生物学家Bert Heldbler说。在此之前，没有人成功生产出用于研究的转基因蚂蚁。

　　一般而言，社交昆虫具有不同的社会阶层和分工。这些是研究行为和社会进化的重要模型。自达尔文时代以来，生物学家就被社会行为的发展深深吸引。

　　蚂蚁和人类等截然不同的生物生活在紧密联系的群体中。以色列研究人员观察到，一群蚂蚁正在共同努力，将“巨大”的食物“举起”到“家”，“举起”后面的蚂蚁，并“拉起”前面的蚂蚁。做到了运送食物的蚂蚁越多，他们回家的速度就越快。 “协调”的方向是“新团队成员”，他们在旅途中偶尔会加入团队。每次新蚂蚁加入处理团队时，都会调整路线，“老团队”会按照“新团队”的指示进行操作。在此正在进行的校准过程中，整个Ali团队将食物带回家了。此外，蜜蜂研究还提供了有关基因如何影响这种社会化的线索，但是要确定这些基因在昆虫如蜜蜂和蚂蚁中的功能非常困难。是。部分原因是研究人员没有很好的方法来干扰靶基因。然而，尽管这在小鼠中很容易做到，但它不允许我们准确地搜索目的基因。此外，社交昆虫尤其难以遗传修饰。瑞士洛桑大学（University of Lausanne）的进化生物学家洛朗·凯勒（Laurent Keller）说，即使科学家可以修饰它们的基因，“蚁卵也非常敏感，没有工蚁也很难繁殖”。 此外，社交昆虫的生命周期是如此复杂，以致于在一定时间内很难获得大量的转基因后代。

　　所以，纽约洛克菲勒大学的进化生物学家丹尼尔·克罗瑙尔（Daniel Kronauer）将注意力转向了一种无性蚂蚁-无性行军蚁。无性行军蚁属于Myrmidinae亚科。您可以捕食蚂蚁并攻击其他蚂蚁的巢穴。该殖民地的生命周期包括两个阶段。一个阶段是繁殖，另一个阶段是捕食和保护。与其他蚂蚁种群不同，这个侏儒行军蚁群没有女王。所有后代都是由无所不能的工蚁繁殖而成的。

　　这意味着研究人员可以修饰单个蚂蚁基因，以快速开发基因修饰的链。 “在绝大多数蚂蚁种群中，这种情况基本上是不存在的。”由于鸡蛋和幼虫的加工过程存在潜在的问题，克劳纳获得了正常的转基因菌株。这需要几年的时间，但是这种“捷径”的蚂蚁是无性繁殖。

　　无性繁殖的进行Kronauer团队的Waring Trible和Leonora Olivos-Cisneros使用CRISPR技术来修饰蚂蚁中的基因，这使科学家更容易适应基因。我能做到。早些时候，研究人员发现，同一只蚂蚁巢中行军蚂蚁的基因型非常相似，并且它们通过一种称为中央融合自我受精的无性繁殖方法繁殖。科学家可以将蚂蚁菌落转移到实验室进行繁殖，并控制每个菌落的大小。此外，无性行军蚁群的生命周期同时发生变化，从而使研究人员可以精确地控制蚂蚁的年龄。

　　在一项新研究中，Tribble破坏了一个叫做orco的基因。它可以提供维持蚂蚁触角对气味敏感的神经细胞功能所需的蛋白质。这些称为气味剂的细胞是可以检测信息素的几种感觉器官之一。动物（例如蚂蚁）使用这种化学物质进行交流。与果蝇中的46种相比，蚂蚁可能比其他动物具有至少350种以上的气味受体。因此，研究人员怀疑该受体与蚂蚁的复杂社会系统有关。结果，转基因的蚂蚁行为和大脑解剖学表明，越来越多的气味受体起作用。研究人员*近报道了bioRxiv。年轻的成年蚂蚁通常会在*个月与它们的巢伙伴在一起，而转基因的蚂蚁会很快漫游。此外，转基因蚂蚁无法检测到其他蚂蚁留下的线索，但是找到匹配和线索是蚂蚁种群可以维持的重要行为。

　　更令人惊讶的是基因修饰对大脑的影响。各种气味受体的神经末梢与肾小球簇接触。该研究小组从果蝇虎鲸中剔除了一个基因，但其肾小球并未受到影响。但是，就蚂蚁而言，转化后的蚂蚁不会形成肾小球。这与在小鼠脑中敲除相似基因所产生的结果一致。美国伊利诺伊大学的行为遗传学家吉恩·罗宾逊（Geneobinson）说，结果是“引人注目的”，为人们提供了比较不同物种的大脑发育和科学家的机会他说，他将能够了解行为背后的大脑进化机制。