Kr-h1 maintient des neurotranscriptomes spécifiques à la caste en réponse aux hormones socialement régulées


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https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.10.006Obtenir les droits et le contenu

Points forts

JH3 et 20E entraînent une transcription et un comportement spécifiques à la caste dans Harpégnathos fourmis

JH3 et 20E induisent l’expression de Kr-h1 dans Harpégnathos neurones in vitro

Kr-h1 se lie à et réprime différents gènes dans le cerveau de différentes castes

Le renversement de Kr-h1 déstabilise l’identité de caste et entraîne un comportement inapproprié

Résumé

La plasticité comportementale est la clé de la survie des animaux. Saltator Harpegnathos Les fourmis peuvent basculer entre le statut de travailleuse et celui de reine (gamergate) en fonction de l’issue des conflits sociaux, ce qui permet d’étudier comment des états comportementaux distincts sont atteints dans le cerveau adulte. En utilisant des manipulations sociales et moléculaires dans des fourmis vivantes et des cultures neuronales de fourmis, nous montrons que l’ecdysone et l’hormone juvénile entraînent des différences moléculaires et fonctionnelles dans le cerveau des travailleurs et des gamergates et dirigent le répresseur transcriptionnel Kr-h1 vers différents gènes cibles. L’épuisement de Kr-h1 dans le cerveau a provoqué une dé-répression des gènes « socialement inappropriés » : les gènes des gamergates étaient régulés à la hausse chez les travailleurs, tandis que les gènes des travailleurs étaient régulés à la hausse chez les gamergates. Au niveau phénotypique, la perte de Kr-h1 a entraîné l’émergence de comportements spécifiques aux travailleurs chez les gamergates et de traits spécifiques aux gamergates chez les travailleurs. Nous concluons que Kr-h1 est un facteur de transcription qui maintient des états cérébraux distincts établis en réponse à des hormones socialement régulées.

Mots clés

fourmis

cerveau

comportement social

régulation des gènes

plasticité

Disponibilité des données et des codes

Les données de séquençage de nouvelle génération générées pour cette étude ont été déposées dans le NCBI GEO sous le nom de SuperSeries GSE161207.

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