在职业道路上，工蚁分为不同的等级:有些负责防御工蚁，有些负责觅食工蚁。但这些角色并不是注定的。蚂蚁的职业轨迹受到其生活早期环境因素的影响。

 

现在，一项研究揭示了这些环境因素发挥作用的一种方式。研究人员于11月12日在《分子细胞》杂志上发表报告称，一种名为CoREST的蛋白质在佛罗里达木蚁中起着分子开关的作用。通过切换它，注定要成为士兵的大个子工人可以被重新编程，去做他们的小个子、觅食的姐妹们的工作。

 

强壮的战士，被称为“少校”，觅食的、看护幼儿的工人，被称为“未成年人”，沐鸣平台登陆线路他们的DNA几乎相同。因此，研究人员寻找表观遗传的影响，DNA上的化学标签和相关的蛋白质可以操纵基因的解读方式，来解释不同的行为。

 

“这就是我们的发现，”宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的分子生物学家谢莉·伯杰说。“这是在蚂蚁身上发现的第一个调节大脑行为的表观遗传机制。”

 

没有参与这项研究的普林斯顿大学进化生物学家贝丽尔·琼斯(Beryl Jones)说，这项新研究强调，即使是高度专门化的社会性昆虫也能保持相当大的灵活性和对环境的反应能力。“这可能是群居昆虫取得巨大成功的另一个重要方面，”她说。

 

伯杰的研究小组此前已经证明，注入一种化学物质trichostatin a，可以帮助解开紧密包裹的DNA，可以重新编程使大公司的行为像未成年公司一样(SN: 12/31/15)。但目前还不清楚trichostatin A基因会对蚂蚁产生怎样的影响，也不清楚这些蚂蚁在发育过程中会改变多少工作。

 

在这项新的研究中，Berger和她的同事们将trichostatin A注射到工蚁的大脑中，这些工蚁分别是在工蚁成年后的第0天、第5天或第10天。这些注射可以使主要工蚁在5天内重新进入成年阶段，但如果晚一点注射，蚂蚁的角色已经确定，要改变已经太晚了。

 

被称为工蚁的战士蚂蚁，通过注射一种叫做trichostatin a(左)的化学物质来重新编程，比天然工蚁更频繁地寻找食物。就像它们的觅食和看护工蚁的近亲，被称为未成年人(右)一样，这些“勇士蚂蚁”定期在竞技场中心的糖水池里觅食。

 

研究小组分析了在这5天的敏感性窗口期的基因活动，发现重新编程的主要工种比未注射trichostatin a .的工种产生了更多的辅酶。辅酶能抑制分解保幼激素的酶，而保幼激素通常在次要工种中升高，而在主要工种中则没有。增加CoREST使战士们更像他们的小觅食兄弟——更少的酶产生和更多的保幼激素。

 

CoREST一直被认为与神经发育有关，但这是它首次被证明会影响行为。在包括哺乳动物在内的许多动物体内都发现了这种蛋白质。鉴于CoREST的普遍性，它甚至可能在人类生物学中发挥关键作用，Berger说。

 

“人类和蚂蚁之间肯定会有差异，”她说。“但是，如果CoREST真的是人类早期生活甚至青春期早期行为的重要表观遗传调控因子呢?”

 

伯杰下一步想要研究蚂蚁个体脑细胞的表观遗传变化，沐鸣平台注册登录官网看看特定的细胞类型是否是连接最外层和蚂蚁行为的关键。

 

纽约市洛克菲勒大学(Rockefeller University)的生物学家丹尼尔•克罗诺尔(Daniel Kronauer)表示，此类研究揭示了昆虫群落的遗传基础，这是研究群居昆虫的一个激动人心的时刻。克罗诺尔没有参与这项研究。他说:“长期以来，人们一直对(蚂蚁)种姓发展和劳动分工背后的机制感到困惑，现在感觉我们终于接近了解它们了。”