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蚂蚁社会等级森严分工细致分子水平的原因

由纽约大学医学院、华大基因等单位联合完成的蚂蚁DNA甲基化研究成果发表在了《细胞》杂志子刊《当代生物学》上。该研究首次从全基因组单核苷酸水平上探究了蚂蚁的DNA甲基化与其社会等级分化之间的关系，并深入解析了蚂蚁DNA甲基化的特征，为蚂蚁的社会行为学等研究奠定了重要遗传学基础，对了解人类社会行为及衰老机制具有重要参考价值。

蚂蚁等级森严，分工细致，同一蚁群内的蚂蚁个体拥有着相同的遗传物质，但对于不同等级的个体，它们在行为和形态上差异极大。科研人员推测蚂蚁等级分化的过程可能与干细胞分化有点类似，其中表观调控机制很可能在蚂蚁的社会等级分化中起着重要作用。

科研人员分别对处于不同社会等级和发育阶段的佛罗里达弓背蚁和印度跳蚁进行了DNA甲基化研究。虽然两种蚂蚁在1亿多年前就已经分化，但研究人员发现某些与等级分化及发育变化相关的差异甲基化基因在这两种不同的蚂蚁中是保守的，例如与繁殖、端粒维持和非编码RNA代谢调控等相关的一些基因。他们还发现某些基因位点发生了单等位基因甲基化，而且对于个别基因位点，哪个等位基因发生甲基化取决于蚂蚁的社会等级。在脊椎动物中，单等位基因甲基化是重要的表观遗传学现象——基因组印迹的基础，但在无脊椎动物中，目前尚未有发现。

华大基因该项目负责人李启业表示，深入研究比较这两种蚂蚁不同发育阶段不同社会等级样品的DNA甲基化特征，发现了许多在蚂蚁中保守而有趣的甲基化模式，并证实了DNA甲基化调控对蚂蚁等级分化的重要作用。