首證RNA編輯對螞蟻等級分化具關鍵作用

2020-12-01 中國科學院

　　龐大的蟻群蟻后、工蟻等有著明確的社會分工、嚴格的等級分化，是什麼讓看似低等的小昆蟲有著如此社會化的屬性呢？近期，華南理工大學—深圳華大基因研究院和丹麥哥本哈根大學等單位合作解開了這一謎題，相關研究在《自然—通訊》上發表。

　　作為一種真社會性昆蟲，切葉蟻具有明確的勞動分工，其行為模式可以說已經進入了「農業社會」。有研究認為，動物的等級分化主要通過基因差異表達，DNA甲基化以及組蛋白修飾等分子機制決定，然而對於基因轉錄後調控機制的影響卻知之甚少。

　　研究人員利用鏈特異性RNA-seq以及DNA重測序技術，結合自主研發流程對切葉蟻不同等級的處蟻后和大、小工蟻進行了全面、準確的檢測，平均獲得了11000個編輯位點，實驗驗證其準確度高達99%。

　　研究者發現在切葉蟻中能發生RNA編輯的基因主要與神經信號傳導、節律調節等功能相關，這暗示著RNA編輯作為一種轉錄後修飾，精細地調控著切葉蟻腦部的基因表達，從而實現等級間的行為差異。

　　通過和其他螞蟻的比較分析表明，切葉蟻8%~23%的編輯位點在螞蟻中是保守存在的，這些編輯位點可能和螞蟻真社會性的進化相關聯。此外，有關研究人員還發現不同樣品的全基因組RNA編輯模式和等級狀態明顯相關，首次證明了RNA編輯對於螞蟻行為的等級分化具有關鍵的調控作用。

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