Une protéine fluorescente éclaire le cerveau des abeilles
Grâce aux outils génétiques disponibles chez ce modèle, la drosophile était depuis de nombreuses années un organisme modèle en biologie. Depuis quelque temps cependant, grâce aux nouvelles techniques d’édition des génomes, d’autres insectes émergent comme modèles d’intérêt. C’est notamment le cas de l’abeille, insecte social aux comportements élaborés. Dans un article paru dans Plos Biology, une équipe internationale de chercheurs - dont des scientifiques du laboratoire Evolution, Génomes, Comportement, écologie (EGCE - CNRS/Université Paris Saclay/IRD) - a construit un outil génétique à l’aide d’abeilles transgéniques qui permet de suivre l’activité neurale dans le cerveau des abeilles en réponse à des stimuli environnementaux. Cet outil a été testé pour décrire la réponse neurale des abeilles à des molécules odorantes, en particulier leurs phéromones.
Les insectes intéressent de plus en plus la communauté scientifique comme animaux modèles. Notamment les abeilles, capables de comportements complexes dans des domaines aussi variés que l’orientation, la communication, l’apprentissage et la mémoire, sont de plus en plus utilisées.
Une équipe de chercheurs du CNRS et des Universités Paris-Saclay, de Düsseldorf (Allemagne) et de Trento (Italie) annoncent qu’ils ont modifié le code génétique d’abeilles pour obtenir une lignée transgénique dont le cerveau produit une protéine fluorescente permettant de suivre l’activation de neurones du cerveau en réponse à des stimuli environnementaux.
Une des difficultés de ce travail était qu’il fallait travailler sur de l’ADN de reines et que chez les abeilles les reines ne peuvent pas être élevées au laboratoire car elles ont besoin de leur colonie pour se reproduire. 4000 œufs d’abeilles ont été inoculés avec une séquence génétique spécifique. L’élevage en ruche, les tests et la sélection ont permis d’obtenir 7 reines porteuses du transgène qui transmettent le gène à certains de leurs descendants.
La construction génétique a été testée en étudiant la réponse des abeilles à des molécules odorantes sous microscope à fluorescence. Il a été possible de détecter quelle sont les cellules du cerveau activées par ces odeurs et comment cette information est distribuée dans le cerveau.
Ce nouvel outil va permettre des études approfondies de la communication chez les colonies d’abeilles et comment la socialité impacte le cerveau de ces animaux.
Laboratoire CNRS impliqué
Laboratoire Evolution, Génomes, Comportement, Ecologie (EGCE - CNRS/Université Paris Saclay/IRD)
Objectifs de développement durable
Objectif 15 : Vie Terrestre
Les abeilles sont des acteurs essentiels de la pollinisation de nombreuses plantes. Or leur nombre est en déclin. Comprendre et mieux connaître ces insectes est donc très important pour maintenir la pollinisation qui nous est vitale pour notre alimentation.
Référence
Carcaud J, Otte M, Grünewald B, Haase A, Sandoz J-C, Beye M (2023) Multisite imaging of neural activity using a genetically encoded calcium sensor in the honey bee. PLoS Biol 21(1): e3001984.