Indian Institute of Science (IISc) bünyesindeki Kavita Babu liderliğindeki bir araştırma ekibi, Caenorhabditis elegans solucanları üzerinde yürüttüğü çalışmada, tek bir sinaptik genin bozulmasının kolektif davranışları nasıl etkilediğini ortaya koydu. Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayımlanan bu yeni çalışmada, casy-1 mutantı solucanların, vahşi tip solucanların aksine, yiyeceğe dağılmak yerine toplu halde kümelenme eğiliminde olduğu gözlemlendi. Bu kümelenme davranışı, açlığa yol açsa bile tekrarlı bir şekilde gözlemlendi ve araştırmacıları bu sıra dışı fenomeni daha derinlemesine incelemeye yöneltti.
Araştırmacılar, bu kolektif davranışın moleküler mekanizmalarını anlamak için Koç Üniversitesi'nden fizikçilerle iş birliği yaparak solucanların hareketini modellediler. Ekip, bu davranışın "kendiliğinden ortaya çıkan" bir özellik olduğunu ve tek bir solucanın bile nesiller boyunca grup düzeyinde kümelenmeye yol açabileceğini keşfetti. Genetik manipülasyon teknikleri, özellikle CRISPR kullanılarak, CASY-1 proteinini kodlayan genin mutasyona uğramasının, pigment dağıtıcı faktör (PDF) adı verilen bir nöropeptidin sinyalini bozduğu belirlendi. Bu bozulma, normalde kontrol altında tutulan serotonin sinyal yollarını etkinleştirerek solucanları kalabalık, kümelenmiş bir duruma itti.
Bu bulgular, çöl çekirgeleri gibi diğer türlerde gözlemlenen serotonin odaklı kümelenme davranışlarıyla benzerlik gösteriyor ve sosyal davranışların nöromodülatör kontrolünün evrimsel olarak korunmuş olabileceğini düşündürüyor. Araştırma, sosyal davranışların kökenlerinin genetik olarak kodlanmış olup olmadığı gibi daha geniş soruları gündeme getiriyor. Ayrıca, optogenetik yöntemlerle bu davranışın gerçek zamanlı olarak ışık darbeleriyle kontrol edilebildiği de gösterildi, bu da gelecekteki davranışsal çalışmalar için yeni kapılar açıyor.
Bu araştırma, tek bir genin sosyal davranışları nasıl kökten değiştirebileceğini ortaya koyarak, karmaşık toplumsal etkileşimlerin evrimsel kökenlerine dair önemli ipuçları sunuyor.