في العمال عسل النحل، والشيخوخة يعتمد على السلوكيات الاجتماعية بدلا من التركيز على العمر الزمني. نحن هنا تظهر الكيفية أنواع عامل مع أنماط مختلفة جدا الشيخوخة ويمكن الحصول على وتحليلها لالشيخوخة الخلوية.
مجتمعات الحيوانات الاجتماعية للغاية تتميز الاختلافات الشاسعة بين الأفراد عمر ترتبط ارتباطا وثيقا. بين الحشرات الاجتماعية، وعسل النحل هو النموذج الأفضل الذي أنشئ لدراسة كيفية شرح اللدونة في عمر الشيخوخة وبعوامل اجتماعية.
طبقة عاملة نحل العسل النحل يشمل ممرضة، والتي تميل الحضنة، والمؤن النحل، الذي جمع الرحيق وحبوب اللقاح. وقد أظهرت الأعمال السابقة أن وظائف المخ وأداء الطيران senesce بسرعة أكبر مما كانت عليه في علافات في الممرضات. ومع ذلك، يمكن استعادة وظائف المخ، وعندما تعود علافات إلى مهام التمريض. وترتبط هذه الأنماط من تسارع الشيخوخة وعكس الوظيفية لمستويات الموارد التمثيل الغذائي المتغيرة، إلى تغييرات في وفرة البروتين وظيفة المناعة. Vitellogenin، وهو بروتين صفار مع وظائف التحكم في تكييفها الهرمونية والدفاع الخلوية، قد تكون بمثابة عنصر التنظيمية الرئيسية في الشبكة التي تتحكم في ديناميات مختلفة في الشيخوخة العمال.
نحن هنا تصف كيف يمكن رصد ظهور الممرضات وعلافات، والتلاعب بها، بما في ذلك من انعكاس علافات قصيرة الأجل عادة إلى الممرضات الأطول عمرا. تظهر النتائج بممثل كيف يمكن للأفراد مع العمر الزمني مماثلة تفرق في علافات وممرضة النحل تحت ظروف تجريبية. نحن تجسد كيفية انعكاس السلوكية من علافات إلى الممرضات يمكن التحقق من صحتها. مشاركة، وتبين لنا كيف يمكن تقييم مختلف الشيخوخة الخلوية عن طريق قياس تراكم يبوفوسين، العلامات البيولوجية العالمية من الشيخوخة.
لدراسة الآليات التي قد تصل التأثيرات الاجتماعية والشيخوخة اللدونة، ويوفر هذا البروتوكول أداة موحدة لتعيين اكتساب مادة العينة ذات الصلة، وتحسين قابلية البيانات للمقارنة بين الدراسات المستقبلية.
تتم المحافظة على الهياكل المعقدة مستعمرة من الحيوانات الاجتماعية للغاية من خلال التفاعل بين طائفة الإنجابية، والطبقات المساعد من عادة العمال غير استنساخ مع السلوكيات المهمة الاجتماعية المختلفة. في عامل مختلف، والتكييف فسيولوجية معينة تمكين السلوكيات الرعاية السيب متميزة، وترتبط أيضا إلى الاختلافات عمر المدقع. نحل العسل والفئران الخلد تمثل أفضل النماذج الحيوانية المتقدمة لدراسة كيفية ارتباط السلوك الاجتماعي لأنماط المعجل، لا تذكر أو عكس الشيخوخة 1-3.
في مستعمرات نحل العسل، ويساعد على وضع البيض ملكة واحدة من قبل الآلاف من العمال التي تميل الحضنة، يبحثون عن الطعام، والدخول فى حراسة، أو السلوكيات الصحية الحراري 4. بين هؤلاء العمال هي علافات قصيرة الأجل للغاية، والنحل ممرضة مع وسيطة، وفصل الشتاء (diutinus) النحل مع أعمار أطول. الأفراد، ومع ذلك، ليست ملزمة بشكل دائم إلى بعض التعليم الجامعيمن نوع rker، ولكن عرض تطور الجنين السلوكية مرنة: يغيروا من سلوك واحد مهمة اجتماعية إلى أخرى ("الطبقات الزمنية"). يمكن كالو النحل تغيير الحضنة تميل ممرضة النحل والتي في النهاية قد تتغير إلى البحث عن الطعام خارج. ومع ذلك، يمكن كالو عش النحل أيضا تتحول إلى شتاء النحل الأطول عمرا، ويمكن علافات لم يدم طويلا حتى تعود إلى الممرضات عادة الأطول عمرا. وقد العمال مع المدقع (الشتاء النحل) والمتوسطة (ممرضة النحل) عمر متطورة لإنتاج وتخزين المواد الغذائية مع الأجهزة موارد وفيرة – على عكس علافات قصيرة الأجل (إعادة النظر في 1،5). مع ذلك، أن تنظيم عمر الفرد يتجاوز تغييرات بسيطة في توازن الموارد الفرد تطرحها البحوث على بروتين البيض، التي لها وظائف تكييفها متنوعة في العامل الطبقي غير التكاثر، مثل إنتاج هلام 6، التحكم الهرموني 7، المناعة 8 ومضادة للأكسدة الدفاع 9.
أنماط وانخفاض unctional (الشيخوخة) الفوارق بين عمر المرآة العمال، كما أنشئت لحاسة الشم، وأيضا للمخ أو السيارات وظائف أخرى 10-13. على وجه التحديد، وانخفاض كبير في التعلم وظيفة بعد أسبوعين فقط من العلف مباريات متوالية وفيات مماثلة في علافات 14، في مقابل عدم وجود انخفاض كشفها (الشيخوخة ضئيلة) في النحل عاش فترة طويلة في فصل الشتاء 15.
للتعرف على البصمات الجزيئية من الشيخوخة مرنة تتكيف نحن النماذج التجريبية المنشأة التي تسمح لرصد والتلاعب الشيخوخة من نوع التحولات 8،16،17. تجربة 1 تفاصيل كيفية الحصول على العينات التي آثار العمر الزمني ونوع عامل السلوكيات الاجتماعية محددة بشأن الشيخوخة يمكن فصلها. تجربة 2 يصف عكس علافات مع تسارع في النحل ممرضة مع ديناميات الشيخوخة تباطأ. التجربة 3 توفر نهجا لبحث آثار الشيخوخة الخلوية بواسطة التشريحيةل الكمي من العلامات البيولوجية المحددة للشيخوخة الخلوية (يبوفوسين) 18.
نحن هنا تعتمد سابقا وصف نهج 8،16،17،19،20، ودمجها في سير عمل واحد من شأنها أن تسهل دراسة الشيخوخة مرونة في نحل العسل. هدفنا هو توفير العلماء التي هي المبتدئ في هذا المجال مع أداة موحدة تحدد للحصول على مواد العينة ذات الصلة، وتحسين استنساخ التجارب بين الفرق البحثية ا…
The authors have nothing to disclose.
نشكر عثمان Kaftanoglu للحصول على المشورة والمساعدة مفيدة أثناء التصوير. نود أن نشكر المراجعين المجهولين للتعليقات الثاقبة. وأيد هذا العمل من قبل مجلس البحوث في النرويج (يمنح 180504، 191699، 213976 و)، ماري Curie/FP7 (المرجع المشروع. 238665)، والمعهد الوطني للشيخوخة (NIA منحة P01 AG22500)، وصناديق بيو الخيرية.
Name of reagent | Company | Catalogue number | Comments |
Apifonda | Südzucker AG, Mannheim/Ochsenfurt, Germany | ||
paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | 158127 | |
phosphate-buffered saline | Sigma-Aldrich | P4417 | |
Glycerol | Merck | 1.04094.1000 |