DNA甲基化：成为蜂王的秘密

　　

生物通报道：一项新的研究揭示出，表观遗传机制使一些蜜蜂成为工蜂而另外一些则成为蜂王。这项研究的结果发表在《科学》杂志上。

遗传上等同的蜜蜂幼虫能够根据它们在发育过程中所吃的食物发育成生理和行为完全不同的成虫。

在这篇发表在《科学》杂志上的研究中，来自澳大利亚的研究人员发现，幼虫发育过程中DNA甲基化的减少增加了变成蜂后的机会。他们的结果表明，营养物质——喂给未来蜂后的蜂王浆改变了甲基化特征，并因此改变了基因表达。

研究人员表示，蜂王浆似乎能够通过DNA甲基化作用来修饰蜜蜂的基因组，并干扰使幼虫变成工蜂的基因的表达。

蜜蜂是所谓的完全社会性生物。尽管它们具有相同的基因，但大多数幼虫会变成无生殖能力的工蜂，只有极少数变成蜂后。造成这种差异的秘密就是蜂王浆。

由于DNA甲基化能够影响基因表达。研究人员推测它可能与不同成体的发育有关。在验证这个推测的过程中，研究人员利用siRNA沉默了一种叫做Dnmt3的酶。这种酶是一种DNA胞嘧啶－5－甲基转移酶，它能协助胞嘧啶残基上的DNA甲基化过程。

研究人员给一组幼虫注射了Dnmt3 siRNA，而另一组则注射了空白siRNA。有趣的是，沉默Dnmt3相关DNA甲基化与蜂王浆的效果相同。大约72％的降低了Dnmt3表达的幼虫发育成类似蜂王的成虫，并且具有发育完全的卵巢。另外，77％的注射了对照siRNA的幼虫变成了工蜂。

研究人员表示，siRNA诱导产生的蜂王卵巢与正常蜂王的卵巢没有实际差别。研究人员还分析了一个叫做dynactin p62的基因，比较了它的胞嘧啶残基的甲基化状态。之前的研究表明，dynactin p62表达在将发育成蜂王的幼虫中被上调。与这些发现一致，新的研究表明dynactin p62甲基化水平在蜂王中降低了。

最终，当研究人员用蜜蜂芯片比较空白和siDnmt3注射幼虫时，他们发现了两者之间一些基因表达的差异。这些差异包括与从激素调节到细胞内信号相关的基因的变化。当然也有一些还不清楚功能的基因差异。研究人员表示，目前还需要进行更多的研究来确定受DNA甲基化影响的特定途径以及导致这些表观遗传变化的蜂王浆成分。这项研究为我们提供了蜜蜂表观遗传的新信息。（生物通雪花）