在佛羅里達(dá)木蟻中,大工蟻(majors)和小工蟻(minors)屬于兩個(gè)完全不同的階級(jí),它們的社會(huì)性行為存在很大差異。賓夕法尼亞大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),這些階級(jí)特異性的社會(huì)行為并非一成不變,可以人為地進(jìn)行表觀遺傳學(xué)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(xué)修飾可以在不改變DNA序列的情況下調(diào)控基因的活性。這種調(diào)控機(jī)制影響著動(dòng)物的體型、衰老和行為,是近年來(lái)生命科學(xué)領(lǐng)域的一大研究熱點(diǎn)。
在此之前,研究人員曾構(gòu)建了首個(gè)螞蟻全基因組表觀遺傳學(xué)圖譜。研究顯示,強(qiáng)壯大工蟻和聰明小工蟻之間的關(guān)鍵區(qū)別在于表觀遺傳學(xué)調(diào)控。大工蟻頭大、上顎發(fā)達(dá),能與敵人戰(zhàn)斗,也能處理和運(yùn)輸大塊食物。小工蟻體型小數(shù)量多,承擔(dān)著尋找食物的重要職責(zé),它們會(huì)在大豐收的時(shí)候?qū)で髱椭。與大工蟻相比,小工蟻的大腦發(fā)育基因和神經(jīng)傳遞基因存在過(guò)表達(dá)。
賓夕法尼亞大學(xué)的ShelleyBerger、亞利桑那州立大學(xué)的JuergenLiebig和紐約大學(xué)的DannyReinberg領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì),通過(guò)影響螞蟻的組蛋白乙酰化,直接改變了階級(jí)特異性的覓食行為。他們用化合物抑制組蛋白乙;奶砑雍腿コ,改變了附近基因的表達(dá)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(jié)果說(shuō)明,螞蟻和其他動(dòng)物的行為可塑性,可能受到了組蛋白乙;谋碛^遺傳學(xué)調(diào)控,”文章的第一作者DanielF.Simola說(shuō)。
螞蟻、白蟻以及一些蜜蜂和黃蜂屬于真社會(huì)性(eusocial)昆蟲(chóng),是研究社會(huì)行為的理想模型。此前的研究表明,組蛋白乙;茉诨蛲耆嗤膫(gè)體之間形成很大的基因表達(dá)差異,決定螞蟻不同等級(jí)的體型和繁殖能力。這項(xiàng)研究意味著,螞蟻的階級(jí)性社會(huì)行為也受到組蛋白乙;目刂。
高等生物的細(xì)胞核負(fù)責(zé)儲(chǔ)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(jié)構(gòu);蚪MDNA以這樣的形式包裝成為染色質(zhì),使DNA受到良好的保護(hù)。但在這種緊密包裝的狀態(tài)下,介導(dǎo)DNA轉(zhuǎn)錄、修復(fù)和復(fù)制的酶難以接觸到DNA,也就無(wú)法執(zhí)行其正常功能。組蛋白乙酰化可以改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu),使DNA展開(kāi)。
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/576780.html
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