חרקים חברתיים כגון נמלים, טרמיטים, צרעות ודבורים מהווים מודל מצוין לחקר השאלה כיצד גנים דומים יכולים ליצור פרטים שונים בתכונותיהם. שונות בין הפרטים באותה המושבה יכולה להיות מושפעת לא רק מתהליכים התפתחותיים אלא גם מהסביבה אותה חווה הפרט הבוגר לאחר הגחתו מהגולם. מחקר זה התמקד בדבורת בומבוס האדמה (Bombus terrestris) מאחר ודבורי בומבוס אחיות בעלות גנים דומים מראות שונות של עד פי-10 בגודל הגוף המלווה במגוון גדול של הבדלים התנהגותיים, פיזיולוגיים וחברתיים.

המחקר בחן עריכת RNA, תהליך מולקולארי בו מוכנס שינוי ברצף מולקולת ה-RNA לאחר שהיא שועתקה מרצף ה-DNA הגנומי. התמקדנו בעריכה על ידי האנזים ADAR (adenosine deaminase acting on RNA) מאחר וזאת עריכת ה-RNA הנפוצה והחשובה ביותר בבעלי חיים. המחקר שילב תצפיות על התנהגות טבעית של דבורים, ריצוף של מולקולות DNA ו-RNA ממספר גדול של פרטים, מדידת כמות ה-RNA של האנזים ADAR, ומגוון אנליזות ביואינפורמטיות.
נמצאה רמה גבוהה ביותר של עריכת RNA במוח הדבורה: בערך פי 30 מבעכבר ומבזבוב הפירות, החרק הנחקר ביותר. ממצא זה מפתיע למדי מאחר ולחרקים יש רק אנזים ADAR יחיד, אשר אינו זה שאחראי על מרבית העריכה ביונקים. בנוסף למאות רצפי RNA לא מקודדים, התגלתה עריכה גם ברצפים של 100 גנים אשר מקודדים לחלבונים. חלבונים אלה כוללים תעלות יוניות, טרנספורטרים וחלבונים אחרים אשר חיוניים לתפקוד מערכת העצבים. באחת מהתעלות היוניות נתגלו 14 אתרי עריכה שונים! שינוי ברצף של חלבונים אלה צפוי להתבטא בשינויים עצביים והתנהגותיים.
חלק מאתרי העריכה בדבורים ערוכים באופן דומה בחרקים אחרים, בתמנונים, ואפילו ביונקים. אחד הממצאים המעניינים ביותר היה הבדלים באופן העריכה בין דבורים שמבצעות תפקידים חברתיים שונים לטובת המושבה: העריכה הייתה שונה בין דבורים שנצפו מלקטות צוף ואבקה מפרחים בהשוואה לדבורים שתפקידן העיקרי היה לטפל בזחלים ובגלמים הצעירים בתוך הקן.

מחקר זה הינו הראשון שבחן עריכת RNA בדבורים. המחקר חשף רמה גבוה מאוד ומפתיעה של עריכת RNA בדבורים שהמתנהגות באופן טבעי בתוך ומחוץ למושבה. המחקר גם מציע שהעריכה של RNA עשויה להיות מבוקרת על ידי שינויים קצרי טווח, כגון ליקוט צוף ואבקה או טיפול בזחלים. רעיון זה אינו תואם את הדעה המקובלת שעריכת RNA מבוקרת על ידי תהליכים ארוכי טווח כגון התפתחות והתאמה (אקלימיזציה) לשינויים בסביבה כגון טמפרטורה גבוהה. המחקר מלמד שעריכת RNA עשויה להיות מנגנון טבעי אשר תורם לשונות הרבה בין פרטים, אפילו אלה שלהם גנים דומים ביותר.

קיראו את המאמר המלא ב - Nature Communications