Почти все животные, общающиеся устно, делают это инстинктивно. Зебровая амадина является одним исключением: Молодые мужчины изучают свои песни о любви от их отцов. Теперь исследовательская группа сообщает об идентификации 33 генов, связанных с пением в этой певчей птице.
Эксперты говорят предвестников работы новая эра относительно использования мощных геномных инструментов, чтобы исследовать биологию вокала, учащегося – и возможно раскрыть секрет того, почему так мало животных делает это.Много исследователей видят параллели между способом, которым птицы изучают песни, и люди учат язык. За эти годы они идентифицировали регионы мозга зебровой амадины, вовлеченные в изучение песни и исследовавшие электрическую деятельность нейронов там.
Эти исследования привели ко многому пониманию биологических механизмов изучения вокала, но не на молекулярном уровне.Надеясь сделать следующий шаг, бригада 20 исследователей во главе с Кэзухиро Уодой и Эрихом Джарвисом в Университете Дюка в Дареме, Северная Каролина, каталогизировала больше чем 4 000 генов, выраженных в мозгу зебровой амадины. Путем приложения отрывков этих генов к стеклянным слайдам они создали микромножества ДНК, позволившие им сравнивать активность гена в мозгах зебровых амадин, певших незадолго до того, чтобы быть убитым с активностью гена у не певших зебровых амадин.
Пение увеличило деятельность 31 гена и уменьшило деятельность два, исследователи сообщают в газете, которая будет издана онлайн на следующей неделе в Продолжениях Национальной академии наук. Несмотря на то, что эти гены, вероятно, представляют только приблизительно одну треть из тех, деятельность которых изменена во время пения, они удивительно разнообразны, с ролями во внутриклеточной и синаптической сигнализации и модификации протеина и транспорте, среди других, говорит Джарвис.
Он размышляет, что пение истощает нейроны продуктов протеина этих генов – и требует, чтобы увеличенная активность гена заменила их.Джарвис и коллеги также показали, что они могут сверхвыразить гены в мозгу зебровой амадины – потенциально ценный инструмент для исследования роли гена в поведении. Путем управления деятельностью отдельных генов Джарвис в конечном счете надеется определить, которые важны для вокального изучения. Это может дать ключ к разгадке того, почему некоторые разновидности не имеют этого поведения, говорит он.
Бумага показывает, что геномные инструменты для исследования певчей птицы становятся ближе к тем для других животных лаборатории, говорит Фернандо Ноттебом, нейроэтолог, изучающий песню птицы в Рокфеллеровском университете в Нью-Йорке. Это – просто намек того, что должно прибыть, добавляет Дэвид Клейтон, генетик в Университете Иллинойса, Равнине Урбаны, кто прилагает совместные усилия 16 лабораторий, работающих над геномикой певчей птицы.
Предварительный проект генома зебровой амадины теперь собирается, Клейтон говорит, и намного более крупные библиотеки ДНК и микромножества находятся в работах: «Там будет наводнением материала, выходящего очень скоро».