Num estudo inovador, investigadores do Baylor College of Medicine e da Texas A&M University identificaram uma ligação direta entre marcas epigenéticas reversíveis e padrões comportamentais nas abelhas, fornecendo uma visão crítica sobre os mecanismos moleculares subjacentes ao comportamento das abelhas e à organização social.

Na colméia, os indivíduos abelhas desempenham funções especializadas em uma sociedade altamente organizada. As abelhas podem assumir diversas tarefas, como procurar comida, cuidar dos filhotes ou defender a colmeia, dependendo da idade e das necessidades da colônia. Esta diversidade de comportamento é crucial para manter o funcionamento eficiente da colmeia.

Modificações epigenéticas, que são alterações químicas no DNA que afetam a expressão genética sem alterar a sequência do DNA, surgiram como mecanismos potenciais para regular o comportamento. No entanto, o papel específico das marcas epigenéticas no comportamento social permanece pouco compreendido.

Para colmatar esta lacuna, os investigadores, liderados pela Dra.

A equipe se concentrou em um tipo específico de marca epigenética conhecida como metilação do DNA, que envolve modificações químicas na molécula de DNA. A metilação do DNA pode ativar ou desativar genes, influenciando a expressão gênica e a função celular.

Surpreendentemente, os investigadores descobriram que os níveis de metilação do ADN em certos promotores de genes eram significativamente diferentes em forrageadoras e enfermeiras. Esses diferentes padrões de metilação indicaram que a expressão gênica estava sendo regulada de uma maneira específica para cada tarefa.

Uma investigação mais aprofundada revelou que estas alterações epigenéticas não eram permanentes, mas sim reversíveis. Quando as enfermeiras foram induzidas experimentalmente a se tornarem forrageadoras, seus padrões de metilação mudaram para coincidir com os das forrageadoras. Por outro lado, quando as forrageadoras foram obrigadas a adotar funções de enfermagem, seus perfis de metilação transformaram-se para se assemelharem aos das enfermeiras.

As descobertas sugeriram fortemente que a metilação reversível do DNA está envolvida na regulação das transições comportamentais à medida que os indivíduos mudam de uma tarefa para outra na colônia de abelhas.

Os investigadores aprofundaram-se nos mecanismos subjacentes a estas modificações epigenéticas e descobriram que as regiões do cérebro associadas à cognição apresentavam níveis particularmente elevados da enzima responsável pela metilação do ADN.

Esta descoberta destacou o importante papel do cérebro no controle da regulação epigenética do comportamento.

No geral, o estudo não só descobriu a ligação molecular entre marcas epigenéticas e padrões comportamentais em abelhas sociais, mas também sugeriu caminhos potenciais pelos quais os sinais ambientais e a interação social poderiam desencadear mudanças epigenéticas.

Esta pesquisa amplia nossa compreensão dos mecanismos moleculares que governam os comportamentos sociais nas abelhas e, potencialmente, em outros insetos sociais. O poder epigenético oferece um novo caminho de investigação para biólogos evolucionistas, psicólogos e neurocientistas que estudam os complexos padrões comportamentais observados em todo o reino animal.