Hymenoptera DSCAM1基因加速进化与可变外显子区域关联性及其对社会性演化的影响研究

来自多领域的研究人员针对Down Syndrome Cell Adhesion Molecule 1 (DSCAM1)在节肢动物社会性进化中的角色展开研究，通过系统发育分析和似然比检验发现Hymenoptera中DSCAM1的外显子4、5、6区域（对应免疫球蛋白结构域）存在显著加速进化现象，该进化模式独立于社会结构，可能推动神经回路复杂化，为脑发育机制提供新视角。

　　

Down Syndrome Cell Adhesion Molecule（唐氏综合征细胞粘附分子，DSCAM）作为免疫球蛋白超家族的跨膜蛋白，在脑发育过程中表达。虽然广泛存在于多种生物中，但节肢动物的DSCAM经历了多次独立复制事件，并通过可变剪接形成超过10,000种异构体。鉴于DSCAM在脑发育与免疫功能中的双重作用，本研究聚焦DSCAM1的进化与节肢动物社会性演化之间的关联。通过比对待变外显子区域与全基因序列构建的系统发育树，并结合似然比检验识别进化保守与加速区域，发现Hymenoptera（膜翅目昆虫）的DSCAM1在外显子4、5和6（对应第二和第三免疫球蛋白结构域）呈现显著加速进化。值得注意的是，该加速现象在蜜蜂和黄蜂中与社会结构无关。这些可变区域的快速进化可能深刻影响Hymenoptera神经回路的发育机制——因为这些区域正是生成蛋白质异构多样性的关键。此种进化模式暗示Hymenoptera或已演化出更复杂的神经回路，或经历了神经元连接模式的重大重塑。