Association à l'âge ou au comportement ?

B - Les différences d’expression  des gènes dans le cerveau sont-elles en rapport avec l’âge ou le comportement de l’abeille ?

Problématique

L’étude précédente a été réalisée chez deux groupes d’abeilles différant à la fois par l’âge et le comportement. Les chercheurs ont voulu déterminer lequel de ces paramètres était le plus associé aux changements d’expression des gènes.

Principe du protocole expérimental

Ils ont réalisé une expérimentation conduisant à ce qu’il n’y ait dans la ruche que de très jeunes abeilles (écloses depuis 1 jour), outre les larves et la reine. Dans ces conditions, une partie des ouvrières deviennent butineuses 1 à 2 semaines plus tôt que normalement (parfois dès le 5^ème jour) alors que leurs sœurs de même âge se comportent en nourrices. On peut ainsi comparer les profils d’expression des gènes des butineuses et des nourrices de même âge, mais jeunes (YF et YN respectivement). En outre, les expérimentateurs ont enlevé toutes les nymphes sur le point d’émerger de façon à ne maintenir dans la ruche que des ouvrières ayant toutes le même âge (celles du départ). Dans ces conditions, certaines ouvrières  restent plus longtemps nourrices ce qui permet de comparer le profil d’expression de butineuses et de nourrices âgées (OF et ON respectivement) mais de même âge. On peut aussi comparer avec les butineuses et nourrices d’une ruche normale.

Résultats

La figure suivante illustre les résultats obtenus. Elle exprime pour chaque individu en colonne l'intensité d'expression d'un grand nombre de gènes (en ligne). Certains des individus sont identifiés par un symbole (en bas de la figure). A été ainsi analysée l'expression des gènes dans 36 cerveaux (18 jeunes nourrices (YN) et 18 vielles butineuses (OF) d'une colonie typique, et 6 individus de chaque catégorie de la colonie expérimentale. L'intensité d'expression est traduite par un code couleur arbitraire.

Fig. 2. D'après : Gene Expression Profiles in the Brain Predict Behavior in Individual Honey Bees. Charles W. Whitfield et al. Science  10 Oct 2003:Vol. 302, Issue 5643, pp. 296-299
 

La figure suivante est construite suivant les mêmes principes mais on n'y a considéré que 17 gènes qui ont des homologues chez la drosophile connus pour s'exprimer dans le cerveau de cet insecte et qui peuvent être plausiblement impliqués dans la plasticité neuronale. En outre, on a indiqué pour chaque gène le rapport intensité d'expression chez les butineuses sur l'intensité d'expression chez les nourrices (valeur moyenne de F/N).

Fig. 3. D'après : Gene Expression Profiles in the Brain Predict Behavior in Individual Honey Bees. Charles W. Whitfield et al. Science  10 Oct 2003:Vol. 302, Issue 5643, pp. 296-299