蟻群間不同分工方式與基因表達(dá)密切相關(guān)
2010/9/17  閱讀數(shù)：

   中美科學(xué)家聯(lián)合完成的螞蟻基因組研究表明，蟻群間截然不同的社會分工方式等，與其基因表達(dá)密不可分。該成果為螞蟻成為研究社會行為、衰老以及神經(jīng)生物學(xué)的新模式生物奠定了基礎(chǔ)，尤其為后續(xù)研究表觀遺傳對行為、衰老等過程的調(diào)控機(jī)制鋪平了道路。近日，該研究論文在《科學(xué)》(《Science》)雜志上發(fā)表。


　　螞蟻是常見的社會型昆蟲之一，同一蟻群內(nèi)部的螞蟻都具有相同的遺傳物質(zhì)組成，但是它們之間在壽命和行為上卻具有極大差異。蟻后壽命長達(dá)數(shù)十年，而工蟻一般只存活幾個月。另外螞蟻內(nèi)部不同成員具有不同的職責(zé)，形成一個有組織的社會分工體系。造成這些差異的遺傳基礎(chǔ)長久以來一直是人們所關(guān)注的話題。




　　中國科學(xué)院昆明動物研究所馬普進(jìn)化基因組學(xué)青年科學(xué)家小組以及深圳華大基因研究院的研究人員，與美國亞利桑那州立大學(xué)、紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院和賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的同行共同合作，利用新一代測序技術(shù)完成了弓背蟻（Camponotus floridanus）及印度跳蟻（Harpegnathos saltator）的基因組圖譜。發(fā)現(xiàn)兩種螞蟻蟻群具有截然不同的社會化程度以及社會分工方式：弓背蟻群體龐大，工蟻不能交配；而跳蟻群體很小，部分工蟻可替代蟻后進(jìn)行繁殖�；�因組測序揭示了弓背蟻基因組大小約為240Mb，含有17064個基因；而跳蟻基因組大小約為330Mb,含有18564個基因。




　　研究表明，蟻群內(nèi)部不同的螞蟻雖然基因組DNA水平?jīng)]有差異，但許多基因在不同的工種間表達(dá)差異極大。其中，端粒酶在跳蟻中可育工蟻的表達(dá)水平與受精卵的相似遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通工蟻，這種工蟻可以在特定條件下轉(zhuǎn)為長壽命的蟻后。不僅如此，其他與壽命相關(guān)的基因均表現(xiàn)出了類似的表達(dá)模式。另外，在弓背蟻與印度跳蟻中，均檢測到microRNA和SMYD組蛋白甲基化酶在不同等級中的特定表達(dá)，提示了它們在等級分工中的作用。通過表達(dá)比較還發(fā)現(xiàn)，很多在兩種螞蟻的不同等級中差異表達(dá)的基因主要參與了神經(jīng)功能及化學(xué)通訊功能，如“味覺受體”、“嗅覺受體”以及與烴類代謝有關(guān)的基因等，提示這類基因在螞蟻社會分工及信息交流中具有一定作用。

編輯：商務(wù)部