科學家發現螞蟻等級森嚴分工細緻原因(圖)

螞蟻社會 (網路圖片)

由紐約大學醫學院、華大基因等單位聯合完成的螞蟻DNA甲基化研究成果發表在了《細胞》雜誌子刊《當代生物學》上。該研究首次從全基因組單核苷酸水平上探究了螞蟻的DNA甲基化與其社會等級分化之間的關係，並深入解析了螞蟻DNA甲基化的特徵，為螞蟻的社會行為學等研究奠定了重要遺傳學基礎，對瞭解人類社會行為及衰老機制具有重要參考價值。

螞蟻等級森嚴，分工細緻，同一蟻群內的螞蟻個體擁有著相同的遺傳物質，但對於不同等級的個體，它們在行為和形態上差異極大。科研人員推測螞蟻等級分化的過程可能與幹細胞分化有點類似，其中表觀調控機制很可能在螞蟻的社會等級分化中起著重要作用。

科研人員分別對處於不同社會等級和發育階段的佛羅里達弓背蟻和印度跳蟻進行了DNA甲基化研究。雖然兩種螞蟻在1億多年前就已經分化，但研究人員發現某些與等級分化及發育變化相關的差異甲基化基因在這兩種不同的螞蟻中是保守的，例如與繁殖、端粒維持和非編碼RNA代謝調控等相關的一些基因。他們還發現某些基因位點發生了單等位基因甲基化，而且對於個別基因位點，哪個等位基因發生甲基化取決於螞蟻的社會等級。在脊椎動物中，單等位基因甲基化是重要的表觀遺傳學現象——基因組印跡的基礎，但在無脊椎動物中，目前尚未有發現。

華大基因該項目負責人李啟業表示，深入研究比較這兩種螞蟻不同發育階段不同社會等級樣品的DNA甲基化特徵，發現了許多在螞蟻中保守而有趣的甲基化模式，並證實了DNA甲基化調控對螞蟻等級分化的重要作用。