据法新社华盛顿8月27日消息,美国科学家首次绘制出两种蚂蚁的全基因组序列图,这一成果有助于科学家更好地了解人类衰老及行为表现。该研究由纽约大学兰贡医疗中心生化学教授丹尼·赖因伯格领导,成果发表在《科学》杂志上。
赖因伯格教授指出:“蚂蚁是绝对的社会动物,其个体生存依赖群体,这与人类相似。工蚁、兵蚁和蚁后都是绝佳的研究对象,有助于理解表观遗传学如何影响人类衰老和行为。”自2008年起,纽约大学兰贡医疗中心与宾夕法尼亚州、亚利桑那州及中国的研究者合作,研究杰唐跳蚁和佛罗里达木匠蚁的表观遗传学差异,以分析包括人类在内的其他动物。
蚂蚁成为继蜜蜂之后第二种被破译基因组序列的社会性昆虫。在蚂蚁种群中,工蚁寿命从三周到一年不等,而蚁后寿命比工蚁长10倍以上。研究聚焦于蚂蚁寿命差异的表观遗传学机制。比较杰唐跳蚁和佛罗里达木匠蚁发现,它们有33%的基因与人类相同,20%为独特基因。
赖因伯格表示:“工蚁进化出不同的行为和角色,每只蚂蚁生命起点相同,基因结构一致,但社会阶层行为迥异,这必然由表观遗传学机制决定。这一发现有助于理解表观遗传学对人类大脑功能的影响。”
新华社深圳8月30日电(记者彭勇)深圳华大基因研究院宣布,来自亚利桑那州立大学、深圳华大基因研究院、纽约大学医学院、宾夕法尼亚大学医学院的国际研究小组在8月27日出版的《科学》杂志上发表了弓背蚁与印度跳蚁的基因组。弓背蚁与印度跳蚁在社会组织、分工形态、行为和捕食方式上差异显著。蚁后寿命比工蚁长10倍,比雄蚁长500倍。通过比较基因组及不同社会分型、发育阶段的基因表达,研究小组发现了与衰老、神经功能和化学通讯相关的基因。
深圳华大基因研究院项目负责人张国捷博士说:“该项目为蚂蚁成为研究社会行为、衰老和神经生物学的新模式生物奠定了基础,尤其为后续研究表观遗传对行为和衰老的调控机制铺平了道路。”华大基因完成了这两种蚂蚁基因组的从头测序和组装,测序深度达100倍。组装后的弓背蚁基因组大小为238 Mb,印度跳蚁基因组约为297 Mb,全基因组覆盖度均超过90%。
纽约大学医学院霍华德·休斯医学研究所项目负责人Danny Reinberg教授称:“我们正致力于研究不同等级蚂蚁的DNA甲基化、组蛋白修饰及表观遗传调节。蚂蚁具有多种社会组织方式,通过基因组测序及DNA、RNA和表观水平分析,可以更好地了解社会行为和衰老过程的遗传学基础。”蚂蚁基因组是华大基因“千种动植物基因组计划”一期项目之一。截至目前,华大基因已启动百余种动植物基因组测序分析一期项目,过半已完成或接近尾声。除蚂蚁基因组外,大熊猫和黄瓜基因组研究成果已在《自然》及其系列杂志上发表。