Die erste genomweite Suche nach Genen, über das soziale Verhalten hat festgestellt, dass selbst die einfachsten soziale Wesen - die Amöben Dictyostelium discoideum - mehr als 100 Gene, die regeln ihr kooperatives Verhalten zu helfen.
Die Studie von Wissenschaftlern der Rice University und Baylor College of Medicine (BCM) wurde online in der Zeitschrift Nature veröffentlicht. Es markiert eine der ersten groß angelegten Versuche, die Evolutionsbiologie mit Genomik in eine systematische Suche nach Genen zu kombinieren gebunden an das soziale Verhalten.
"Dieser Pool von Genen ist es uns ermöglichen, die genetische Architektur des sozialen Verhaltens zu verstehen", sagte Co-Autor Joan Strassmann, Rice Harry C. und Olga K. Wiess Professor für Ökologie und Evolutionsbiologie.
Obwohl nur wenig verstanden, soziale Zusammenarbeit zwischen den Mikroben verursacht große medizinische und industrielle Probleme. Medizinisch Zusammenarbeit zugrunde Bedingungen so mondän wie Karies zu schwerwiegenden Folgeerkrankungen wie chronischer Infektionen mit medizinischen Implantaten verbunden. Industriell, schleimige Kolonien von Bakterien auch Foul Filter bei Kläranlagen und anderen Anlagen, was Millionen von Dollar Schaden pro Jahr.
Rice und BCM Genom-weite Untersuchung dauerte fünf Jahre und erforderte die detaillierte Untersuchung von rund 10.000 zufällig mutierte Stämme von D. discoideum. "Die Grundidee war, knock out Gene zufällig und setzen jede Mutante durch 10 Runden Keimung, Wachstum und Entwicklung, um Mutationen, die zu Betrug führten zu identifizieren", sagte Strassmann.
Cheating-Mutationen wurden in mehr als 100 Gene gefunden. Da es Vorteile von Betrug gewonnen werden sollen, sagte Strassmann das wirkliche Geheimnis, aus evolutionärer Sicht ist, wie Arten wie D. discoideum zu verwalten, um Betrügern aus out-Herstellung und die Beseitigung der Zusammenarbeit insgesamt zu halten.
"Dies ist erst der Anfang", sagte Co-Autor Adam Kuspa, BCM SJ Wakil Lehrstuhl für Biochemie und Molekularbiologie. "Jetzt müssen wir zu den wichtigsten molekularen Mechanismen, die dazu dienen, Zelle Zusammenarbeit stabilisieren könnte zu definieren."
Strassmann sagte: "Cheating ist nicht zu erwarten. Cooperation ist die wahre Geschichte. Da Betrüger ohne diese 100-plus-Gene gedeihen kann, muss es einen anderen Grund dafür, dass sie immer noch im Genom werden."
D. discoideum sind eine häufige Boden Mikrobe. Ihre soziale Ordnung ist eine der einfachsten in der Natur und es ist eine häufig verwendete Labor-Modell für die Sozialität. Obwohl Einzelgänger in Zeiten des Überflusses, D. discoideum Kolonien bilden, wenn die Nahrung knapp ist, und arbeiten gemeinsam, um ihr Überleben zu sichern. Über ein Fünftel der Kolonie Individuen bilden eine große, dünne Stengel. Der Rest Aufstieg der Stiel und verklumpen zu einem kleinen Lampe, die sich zur besseren Umgebung durchgeführt werden kann durch den Wind oder an den Beinen vorbei Insekten.