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精品文档-下载后可编辑李启业:蚂蚁因何“同根不同命”?蚂蚁研究给人类这样的启示：基因虽然是“天定”的，但基因以何种形式表达却会受后天因素影响，所以命运并不完全由天定。

蚂蚁跟人类一样，都生活在分工细致的社会中。然而，蚂蚁更胜一筹的是，它们连繁殖行为也进行了明确分工。在蚂蚁社会中，有专门负责产卵和繁殖后代的蚁后，有负责建造蚁巢、采集食物和饲养幼虫的工蚁，还有专职与蚁后的雄蚁。另外跟人类不一样的是，各工种蚂蚁的形态和寿命也是天地之别：蚁后个头最大，能活十几到几十年；而工蚁最小，寿命可能短至几星期。咋一看，很难相信蚁后与工蚁属于同一个物种。

那么，是什么使得它们的行为和形态如此不同呢？日前，深圳华大基因与纽约大学医学院继2022年蚂蚁基因组项目后再次合作的研究成果发表在国际知名杂志《细胞》的子刊——《当代生物学》（CurrentBiology）上，揭示了蚂蚁个体巨大差异的根源。

华大基因此项目负责人李启业告诉记者，“人们很早就知道，蚂蚁不同工种间的差异不是遗传差异引起的，而更可能是表观因素造成。简单来说，就是在遗传物质即基因组序列不需要被改变的前提下，通过调节基因的时空差异表达，也可以使同一物种产生表型差异极大的个体。”。

在目前已知的表观调控机制中，DNA甲基化的研究技术相对成熟，能得到物种单碱基分辨率的DNA甲基化图谱。所以，这2年中，李启业所在团队与纽约大学医学院合作方一起深入研究比较了佛罗里达弓背蚁和印度跳蚁不同发育阶段、不同社会等级样品的DNA甲基化特征，并证实了DNA甲基化调控对蚂蚁等级分化的重要作用。

“我们发现，虽然不同等级的样品有着相同的基因组序列，但它们各自的基因组却都有着各自特有的甲基化模式。这可能是因为蚂蚁发育过程中会受到某些外界信号刺激，使基因组一些区域在不同幼虫间发生有差异的甲基化修饰，例如有些幼虫在这些区域获得了甲基化修饰，但有些幼虫却没有。这最终使得幼虫向蚁后和工蚁2条不同路上发展”，李启业表示，“至于究竟是什么外界信号促发了这些变化，在蚂蚁中还不是很明确。但在蜜蜂中人们已经发现幼虫是否发育成蜂后，跟幼虫是否被持续喂养蜂皇浆有关。”

不过，这种等级分化也并非完全不可逆。研究发现，印度跳蚁的蚁后死后，有的工蚁会转化为新的蚁后，起到繁衍种群的作用。而这一等级逆转现象在弓背蚁中没有出现。这可能是因为，印度跳蚁在进化上更为古老，社会组织、分工还处于初级阶段，因而仍具有一定的灵活性。而进化得更极端的弓背蚁则丧失了这种灵活性。

当然，无论是印度跳蚁还是弓背蚁，它们DNA甲基化跟等级分化的关系对人类都有着参考价值。就像人类同卵双胞胎，小时候外貌和性格都非常相似，但是如果放在不同的环境中培养，长大后也能表现出明显的差别，这也被认为是表观

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