Эпигенетическая регуляция социального статуса у африканских цихлид

Новое исследование биологов из Стэнфорда показывает, что социальный статус у рыбок вида Astatotilapia burtoni может регулироваться на генетическом уровне через включение и выключение генов с помощью эпигенетического механизма — метилирования ДНК.

Социальная иерархия и её важность

• У доминантных самцов яркая окраска, они контролируют территорию с пищей и привлекают самок.
• Недоминантные самцы (80% популяции) имеют серую окраску, не размножаются и получают пищу, плавая вместе с самками.
• Доминантный статус критически важен для доступа к ресурсам и размножения.

Роль метилирования ДНК

Эпигенетика позволяет включать и выключать экспрессию генов в течение жизни. Метилирование ДНК — один из таких механизмов, при котором добавление метильных групп к генам блокирует их экспрессию.

Эксперимент и результаты

Исследователи провели эксперимент на недоминантных самцах цихлид в лаборатории:

• Пары одинаковых по размеру самцов помещали в аквариум, где могла быть только одна территория.
• Одному вводили агент, усиливающий метилирование, другому — подавитель метилирования.
• Рыбки начинали борьбу за доминирование.

Результат: Самец, получивший метилирующий агент, с высокой вероятностью становился победителем. Поведенческие изменения наблюдались в течение минут.

Значение и перспективы

• Работа показывает, что эпигенетические процессы могут вызывать, а не просто отражать изменения социального статуса у видов с иерархической организацией.
• Это имеет значение для понимания иерархического поведения у людей и приматов, которое проявляется рано и сохраняется на протяжении жизни.
• Следующий шаг — идентификация конкретных генов, изменение экспрессии которых через метилирование приводит к смене статуса.