Zebrafinkens sång berättar om den kommunicerande hjärnans utveckling

Den australiska zebrafinken väger mindre än femton gram, har samma partner hela livet och lär sig, till skillnad från de flesta andra djur, att sjunga av sina föräldrar. En stor grupp forskare vid bland annat Uppsala universitet har nu för första gången analyserat zebrafinkens genom, och resultaten ger nya ledtrådar till mekanismerna och evolutionen bakom kommunikation genom läten. Studien publiceras i tidskriften Nature.

Zebrafinken, Taeniopygia guttata, finns som husdjur och är lätt att föda upp, vilket har gjort den till ett populärt studieobjekt inom forskningen. Zebrafinkar används bland annat för att studera sexuell differentiering i hjärnan, omgivningens inverkan, lokal kommunikation, tal, inlärning och socialt beteende. Den nya studien, som letts av forskare vid Uppsala universitet i samarbete med kollegor från bland annat Washington University, University of Illinois och UCLA, visar att fåglarnas sång aktiverar stora och komplexa regulatoriska gennätverk i hjärnan.

- Medan zebrafinken lär sig sjunga en ny melodi kopplas hundratals gener av och på i dess hjärna, berättar Hans Ellegren, professor i evolutionsbiologi vid Uppsala universitet.

Med hjälp av den nya genomsekvensen har forskarna kunnat se att många av dessa gener inte kodar för något protein, utan ger upphov till icke-kodande RNA-molekyler. Bland de gener som omedelbart kopplas av då zebrafinken hör en ny sång är två tredjedelar icke-kodande RNA. Forskarna tror att dessa RNA-molekyler interagerar med proteinkodande budbärar-RNA för att reglera sin stabilitet, sin plats i cellen och övergången till protein.

- Tidigare studier av bland annat fosters utveckling visar att icke-kodande RNA-molekyler spelar en viktig roll. Men att de är aktiva i så här snabba skeenden i hjärnan har vi inte vetat, säger Hans Ellegren.

Studien visar att vissa av de gener som är kopplade till fåglarnas sång har utvecklats snabbt hos zebrafinken.

- Det tyder på att dessa gener under evolutionen bidrog till sångfåglarnas överlevnad och kanske hjälpte dem att ta över nya ekologiska nischer. De här resultaten är relevanta också för att förstå den muntliga kommunikationens utveckling hos människan. Även om det finns skillnader mellan zebrafinkarnas och våra hjärnor finns det också likheter i hur fåglar lär sig sjunga och människor lär sig tala, säger Hans Ellegren.

För mer information, kontakta Hans Ellegren, 070-425 06 37, e-post: hans.ellegren@ebc.uu.se