在佛羅里達木蟻中，大工蟻（majors）和小工蟻（minors）屬于兩個完全不同的階級，它們的社會性行為存在很大差異。賓夕法尼亞大學領導的研究團隊發(fā)現(xiàn)，這些階級特異性的社會行為并非一成不變，可以人為地進行表觀遺傳學重編程。這一重要成果發(fā)表在本期的Science雜志上。
表觀遺傳學修飾可以在不改變DNA序列的情況下調控基因的活性。這種調控機制影響著動物的體型、衰老和行為，是近年來生命科學領域的一大研究熱點。
在此之前，研究人員曾構建了首個螞蟻全基因組表觀遺傳學圖譜。研究顯示，強壯大工蟻和聰明小工蟻之間的關鍵區(qū)別在于表觀遺傳學調控。大工蟻頭大、上顎發(fā)達，能與敵人戰(zhàn)斗，也能處理和運輸大塊食物。小工蟻體型小數量多，承擔著尋找食物的重要職責，它們會在大豐收的時候尋求幫助。與大工蟻相比，小工蟻的大腦發(fā)育基因和神經傳遞基因存在過表達。
賓夕法尼亞大學的ShelleyBerger、亞利桑那州立大學的JuergenLiebig和紐約大學的DannyReinberg領導團隊，通過影響螞蟻的組蛋白乙�；苯痈淖兞穗A級特異性的覓食行為。他們用化合物抑制組蛋白乙酰化的添加和去除，改變了附近基因的表達水平，重編程了螞蟻的覓食行為。（延伸閱讀：Nature子刊：華大基因參與破解白蟻基因組）
“這些結果說明，螞蟻和其他動物的行為可塑性，可能受到了組蛋白乙酰化的表觀遺傳學調控，”文章的第一作者DanielF.Simola說。
螞蟻、白蟻以及一些蜜蜂和黃蜂屬于真社會性（eusocial）昆蟲，是研究社會行為的理想模型。此前的研究表明，組蛋白乙�；茉诨蛲耆嗤膫�體之間形成很大的基因表達差異，決定螞蟻不同等級的體型和繁殖能力。這項研究意味著，螞蟻的階級性社會行為也受到組蛋白乙酰化的控制。
高等生物的細胞核負責儲存基因組DNA，這些DNA環(huán)繞著由四種組蛋白組成的八聚體，形成碟狀的核小體結構。基因組DNA以這樣的形式包裝成為染色質，使DNA受到良好的保護。但在這種緊密包裝的狀態(tài)下，介導DNA轉錄、修復和復制的酶難以接觸到DNA，也就無法執(zhí)行其正常功能。組蛋白乙�；梢愿淖內旧|結構，使DNA展開。
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