In een baanbrekend onderzoek hebben onderzoekers van het Baylor College of Medicine en Texas A&M University, onder leiding van dr. M. Justin O'Connor, het mechanisme blootgelegd waarmee de ervaringen van een honingbij in haar vroege levens haar gedrag gedurende haar hele leven kunnen bepalen. Dit levert een significant inzicht op in de complexiteit van gedragsplasticiteit en heeft belangrijke implicaties voor ons begrip van hoe de omgeving genexpressie en gedrag kan veranderen.

Het onderzoeksteam concentreerde zich op de honingbijsoort Apis mellifera en onderzocht specifiek hoe de ervaring van het voeren van koninginnengelei tijdens de eerste drie dagen van het leven het ontwikkelingstraject van de bij beïnvloedt. Koninginnengelei is een speciaal voedsel dat wordt afgescheiden door jonge verpleegsterbijen en dat doorgaans gereserveerd is voor de bijenkoningin. Wanneer een werkbij koninginnegelei ontvangt, kan deze zich ontwikkelen tot koningin, met verschillende morfologische, fysiologische en gedragskenmerken.

Met behulp van geavanceerde moleculaire technieken analyseerden de onderzoekers de epigenetische kenmerken in de genomen van werkbijen die koninginnengelei of een standaarddieet hadden gekregen. Ze identificeerden specifieke omkeerbare epigenetische kenmerken, bekend als DNA-methylatie, die dynamische veranderingen ondergaan als reactie op de voeding van koninginnengelei. Deze epigenetische kenmerken bleken verband te houden met genen die betrokken zijn bij gedrag, waaronder agressie, foerageren en broedzorg.

Interessant genoeg ontdekten de onderzoekers dat deze DNA-methyleringskenmerken de expressie van gedragsgerelateerde genen in de hersenen van de werkbijen konden moduleren. Dit suggereert dat vroege voedingservaringen een blijvende epigenetische indruk kunnen achterlaten op de genetische regulatiesystemen van de bijen, wat kan leiden tot veranderingen in gedragspatronen die gedurende hun hele leven worden waargenomen.

Bovendien onthulde de studie dat de DNA-methyleringskenmerken die verband houden met de behandeling met koninginnengelei later in het leven kunnen worden teruggedraaid door het manipuleren van de voeding of de levensomstandigheden van de bijen. Deze bevinding benadrukt verder de dynamische en responsieve aard van deze epigenetische modificaties.

De ontdekking van het onderzoeksteam vertegenwoordigt een grote vooruitgang in ons begrip van het verband tussen omgevingservaringen, genregulatie en gedrag. Door de omkeerbare epigenetische kenmerken te identificeren die betrokken zijn bij de gedragsontwikkeling van honingbijen, biedt deze studie een krachtig raamwerk om te onderzoeken hoe omgevingsfactoren de genexpressie en het gedrag van verschillende soorten en contexten beïnvloeden.