Een werkster in de bijenkorf heeft meerdere carrièremogelijkheden. Ze kan voor andere bijen zorgen of ze kan op zoek gaan naar voedsel. Maar hoe bepalen bijen nu wat ze willen worden?

Alle werksters in een bijenkorf zijn van het vrouwelijke geslacht. Ook zijn ze genetisch gezien vrijwel identiek. Toch doen ze niet allemaal hetzelfde: sommige bijen zorgen voor de koningin en haar larven. Andere bijen gaan op zoek naar voedsel. De verzorgsters zijn over het algemeen jonge bijen. Wanneer de verzorgsters ouder worden, maken ze een carrièreswitch en gaan ze op zoek naar voedsel. “Genen zelf konden ons niet vertellen wat precies verantwoordelijk is voor deze twee soorten gedrag,” vertelt onderzoeker Andy Feinberg. “Maar epigenetica – en hoe het genen controleert – kon dat wel.”

Experiment
De onderzoekers startten een experiment. Ze zetten een bijenkorf neer en vulden deze met bijen die allemaal van dezelfde leeftijd waren. Zo voorkwamen de onderzoekers dat de leeftijd van de bijen van invloed kon zijn op het gedrag van de bijen. De bijen verdeelden de taken keurig: een deel werd verzorgster, een deel ging op zoek naar voedsel. De onderzoekers verzamelden 21 verzorgsters en 21 verzamelaars van voedsel en bestudeerden de DNA-methylering van de bijen. DNA-methylering betekent dat chemische stofjes (een methylgroep) zich aan DNA vastbinden. Deze stofjes veranderen het DNA niet, maar veranderen wel de wijze waarop dat DNA wordt gebruikt. Tussen de verzorgers en verzamelaars van voedsel waren 155 verschillen te vinden als het gaat om DNA-methylering. De belangrijkste verschillen werden teruggevonden op genen die bepalen welke status de bij heeft.

WIST U DAT…

…de bij de tijd terug kan draaien en weer jong kan worden?

Permanent?
Nu konden de onderzoekers dus concluderen dat DNA-methylering verantwoordelijk is voor de carrièrekeuze van de bijen. Maar het wordt nog interessanter. De onderzoekers vroegen zich namelijk ook af of de DNA-methylering permanent was. Ze namen de proef op de som. “Als er te weinig verzorgsters zijn, dan nemen de verzamelaars van voedsel hun plaats in en dus nemen zij hun oude baan (de verzamelaars van voedsel zijn ooit verzorgsters geweest, red.) weer in.” De onderzoekers verwijderden alle verzorgsters uit een bijenkorf en wachtten enkele weken af.

Twee afbeeldingen
Na die tijd bekeken ze opnieuw de DNA-methylering van de verzamelaars van voedsel en de verzamelaars van voedsel die verzorgsters waren geworden. Ze stuitten op 107 gebieden in het DNA die een andere markering hadden gekregen. Meer dan de helft van deze gebieden maakte deel uit van de 155 gebieden die veranderen wanneer verzorgsters volwassen worden en voedsel gaan verzamelen. Blijkbaar zijn de veranderingen in DNA-methylering inderdaad omkeerbaar. “Het is te vergelijken met van die afbeeldingen waarin je, afhankelijk van de wijze waarop je ernaar kijkt, twee verschillende dingen kunt zien,” legt onderzoeker Gro Amdam uit. “Het genoom van de bij bevat beelden van zowel verzorgsters als verzamelaars van voedsel. De stofjes op het DNA geven het brein de aanwijzingen zodat het weet wat voor gedrag er geprojecteerd moet worden.”

Het onderzoek kan in de toekomst nog wel eens van cruciaal belang blijken. De onderzoekers wijzen erop dat complex menselijk gedrag zoals leren, een reactie op stress en stemmingsstoornissen allemaal het resultaat zijn van een interactie tussen genetische en epigenetische componenten die vergelijkbaar zijn met de componenten die bij de bijen zijn bestudeerd. Het onderzoek suggereert dat chemische stofjes op DNA in grote mate beïnvloeden welke gedragspatronen we vertonen. Maar dat niet alleen: die gedragspatronen zijn blijkbaar ook omkeerbaar.