Dans la ruche, les individus jouent des rôles spécialisés dans une société hautement organisée. Les abeilles peuvent assumer différentes tâches, comme chercher de la nourriture, prendre soin des jeunes ou défendre la ruche, en fonction de leur âge et des besoins de la colonie. Cette diversité de comportements joue un rôle crucial dans le maintien du fonctionnement efficace de la ruche.
Les modifications épigénétiques, qui sont des modifications chimiques de l'ADN qui affectent l'expression des gènes sans altérer la séquence d'ADN, sont apparues comme des mécanismes potentiels de régulation du comportement. Cependant, le rôle spécifique des marques épigénétiques dans le comportement social reste mal compris.
Pour combler cette lacune, des chercheurs, dirigés par le Dr Margaret Couvillon et le Dr Gro V Amdam, ont examiné les tissus cérébraux d'abeilles domestiques effectuant des tâches distinctes :butineuses et nourrices, et ont analysé leur paysage épigénétique.
L’équipe s’est concentrée sur un type spécifique de marque épigénétique connue sous le nom de méthylation de l’ADN, qui implique des modifications chimiques de la molécule d’ADN. La méthylation de l’ADN peut activer ou désactiver un gène, influençant ainsi l’expression des gènes et la fonction cellulaire.
Étonnamment, les chercheurs ont découvert que les niveaux de méthylation de l’ADN au niveau de certains promoteurs de gènes étaient significativement différents chez les butineuses et les nourrices. Ces différents modèles de méthylation indiquaient que l'expression des gènes était régulée d'une manière spécifique à une tâche.
Une enquête plus approfondie a révélé que ces changements épigénétiques n’étaient pas permanents mais plutôt réversibles. Lorsque les infirmières ont été incitées expérimentalement à devenir des butineuses, leurs schémas de méthylation ont changé pour correspondre à ceux des butineuses. À l’inverse, lorsque les butineuses ont été amenées à adopter un rôle d’infirmière, leurs profils de méthylation se sont transformés pour ressembler à ceux d’une infirmière.
Les résultats suggèrent fortement que la méthylation réversible de l’ADN est impliquée dans la régulation des transitions comportementales lorsque les individus passent d’une tâche à une autre dans la colonie d’abeilles.
Les chercheurs ont approfondi les mécanismes à la base de ces modifications épigénétiques et ont découvert que les régions cérébrales associées à la cognition présentaient des niveaux particulièrement élevés de l’enzyme responsable de la méthylation de l’ADN.
Cette découverte a mis en évidence le rôle important du cerveau dans le contrôle de la régulation épigénétique du comportement.
Dans l’ensemble, l’étude a non seulement révélé le lien moléculaire entre les marques épigénétiques et les modèles comportementaux chez les abeilles sociales, mais a également fait allusion aux voies potentielles par lesquelles les signaux environnementaux et les interactions sociales pourraient déclencher des changements épigénétiques.
Cette recherche élargit notre compréhension des mécanismes moléculaires qui régissent les comportements sociaux des abeilles et potentiellement d’autres insectes sociaux. L’épigénétique pourrait offrir une nouvelle voie d’investigation aux biologistes évolutionnistes, aux psychologues et aux neuroscientifiques étudiant les modèles comportementaux complexes observés dans le règne animal.
