Mutant-maurene av arten <i>Ooceraea biroi</i> fikk hver sin farge, slik at forskerne skulle kunne spore hvordan de klarte seg i kolonien. (Foto: Daniel Kronauer / The Rockefeller University)
Mutant-maurene av arten Ooceraea biroi fikk hver sin farge, slik at forskerne skulle kunne spore hvordan de klarte seg i kolonien. (Foto: Daniel Kronauer / The Rockefeller University)

Skapte mutantmaur uten luktesans ved hjelp av genredigering

Mutantene er heldigvis ikke flere meter høye, og de utgjør heller ingen trussel for menneskeheten.

Publisert

Hva skjer når du fjerner en maurs evne til å kommunisere med sine artsfrender? To forskergrupper har funnet svaret ved å skape mutantmaur, helt uavhengig av hverandre. Resultatene fra begge forsøkene deres er nettopp blitt publisert i tidsskriftet Cell. Selv om de er noe mindre dramatisk enn man kan frykte etter å ha sett gamle skrekkfilmer hvor ti meter høye maur går amok i amerikanske storbyer, er resultatene likevel spennende.

Mutantmaurene i filmen «Them!» fra 1954 var betydelig større og mer skremmende enn dem forskerne har skapt i amerikanske laboratorium. (Foto: Warner Brothers)
Mutantmaurene i filmen «Them!» fra 1954 var betydelig større og mer skremmende enn dem forskerne har skapt i amerikanske laboratorium. (Foto: Warner Brothers)

Ved å ta i bruk genredigeringsteknikken CRISPR, som gjør det mulig å klippe og lime i arvestoff, fjernet begge forskergruppene orco-genet. Dette genet er viktig for at maur skal utvikle evnen til å fange opp lukt.

Siden maur kommuniserer med hverandre ved hjelp av feromoner, kjemiske duftstoff, vokste disse mutantmaurene opp uten evnen til å snakke med resten av maurkolonien. 

Dette er første gang forskere har skapt mutanter av sosiale insekter, sier Claude Desplan til avisen The Washington Post. Han er biolog ved New York University og er en del av en av forskningsgruppene, som så på maur av arten Ooceraea biroi.

Falt utenfor fellesskapet

Resultatene er omtrent slik man kan forvente. Mutantene falt utenfor fellesskapet i maurkolonien. I stedet for å samle mat til kolonien, endte de opp med å vandre for seg selv.  

De klarte seg derfor også merkbart dårligere enn de normale maurene. Forskerne slet også for å holde dem i live mens de var larver.

– Vi måtte overbevise koloniene om å akseptere dem. Hvis forholdene ikke var riktige, så ville arbeidsmaurene slutte å ta vare på larvene og heller ødelegge dem, sier Waring Trible i en pressemelding. Han er en av forskerne av bak studien, og hadde hovedansvaret for at mutantene fikk vokse opp til å bli fullverdige maur. 

– Så fort maurene klarte å komme seg i voksenfasen, så vi at de begynte å oppføre seg annerledes, forteller Trible. 

I stedet for å gå på rad og rekke slik de andre maurene gjorde, ved å følge ruten som de andre maurene lagde med sine lukthormoner, vandret de dit de ville, nesten på måfå. Hjernen til mutantmaurene utviklet seg også annerledes på grunn av den manglende luktesansen, noe som overrasket forskerne. 

– Dette tyder på at maur er fundamentalt forskjellige fra for eksempel bananfluer. De trenger fungerende luktmottakere for at hjernen deres skal utvikle seg riktig, forklarer Trible. 

Kan studere mye nytt ved hjelp av maur

Den indiske hoppemauren <em>Harpegnathos saltator </em>klarte seg også dårlig etter at den mistet luktesansen. (Foto: Brigitte Baella / University of Pennsylvania School of Medicine)
Den indiske hoppemauren Harpegnathos saltator klarte seg også dårlig etter at den mistet luktesansen. (Foto: Brigitte Baella / University of Pennsylvania School of Medicine)

Dette stemmer godt overens med den andre studien, som er publisert på samme dag og i samme akademiske tidsskrift. Den andre forskningsgruppen valgte å fjerne luktesansen fra en indisk hoppemaur.

Også disse mutantene endte opp som asosiale. De bare vandret rundt, uten mål og mening, ifølge forskerne.

– Det er mange interessante biologiske spørsmål som du kan studere ved hjelp av maur, som du ikke kan se på bananfluer eller til og med mus, sier Daniel Kronauer, forsker ved The Rockefeller University, til The Washington Post.

For mens bananfluene sjelden gjør mye annet enn å parre seg eller sloss, skaper maurene kompliserte samfunn og fellesskap. Ved å bruke dem som forsøksdyr kan forskerne lære mer om hvordan genetiske endringer påvirker kompliserte samfunnsstrukturer. 

Hoppemauren Kronauer og kollegene så på, skiller seg fra andre maur fordi alle blir født som mulige dronninger. Det betyr at alle egentlig kan legge egg. Før de kan gjøre det, må arbeidsmaurene bli det forskerne kaller pseudodronninger. Hvis en hoppemaurkoloni mister dronninga si, går arbeiderne gjennom en rekke med ritualistiske dueller før det blir kåret en vinner. Vinneren blir koloniens nye pseudodronning, og begynner å legge egg. 

Men mutantene deltok ikke i disse duellene. Og hvis forskerne isolerte en av dem for å tvinge dem til å lage en koloni, gikk det ikke særlig mye bedre. De muterte pesudo-dronningene la svært få egg og tok dårlig vare på dem etterpå. 

Referanser:

Waring Trible mfl. «orco Mutagenesis Causes Loss of Antennal Lobe Glomeruli and Impaired Social Behavior in Ants». Cell, 2017. doi: 10.1016/j.cell.2017.07.001

Hua Yan mfl. «An Engineered orco Mutation Produces Aberrant Social Behavior and Defective Neural Development in Ants». Cell, 2017. doi:  10.1016/j.cell.2017.06.051