科技日报讯 （周玉 樊丽 高惠君）由华南理工大学与华大基因、丹麦哥本哈根大学共同合作完成的《切叶蚁等级特异的RNA编辑组》研究成果日前在《自然·通讯》(Nature Communications)上公开发表。

    切叶蚁（Acromyrmex echinatior）因能从植物上切下叶子而得名，并对叶片进行加工用来种植真菌作为食物。作为一种真社会性昆虫，切叶蚁具有明确的劳动分工，行为模式可以说已经进入了“农业社会”。因此切叶蚁具有其他蚂蚁不具备的行为模式，是研究行为分化很好的模型。

    目前认为，等级分化主要通过基因差异表达，DNA甲基化以及组蛋白修饰等分子机制决定，然而对于基因转录后调控机制的影响却知之甚少。RNA编辑作为一种转录后调控，通过在基因的转录产物上增加、删除或取代某些核苷酸，从而使RNA序列不同于其DNA模版。相关研究表明RNA编辑对于保持神经元正常功能，以及调节生物行为模式有着重要的作用。本研究不仅首次绘制出了切叶蚁RNA编辑图谱，而且证明了RNA编辑对于调控切叶蚁等级间行为的分化具有重要作用，极大地拓宽了对等级分化分子机制的认识，也为真社会性动物的进化研究提供了新的思路。

    研究中，研究人员利用链特异性RNA-seq以及DNA重测序技术，结合自主研发流程对切叶蚁不同等级的处蚁后和大、小工蚁进行了全面、准确地检测，平均获得了11000个编辑位点，实验验证其准确度高达99%。研究人员发现在切叶蚁中能发生RNA编辑的基因主要与神经信号传导、节律调节等功能相关，这暗示着RNA编辑作为一种转录后修饰，精细地调控着切叶蚁脑部的基因表达，从而实现等级间的行为差异。通过和其它蚂蚁的比较分析，切叶蚁8%—23%的编辑位点在蚂蚁中是保守存在的，这些编辑位点可能和蚂蚁真社会性的进化相关联。此外，研究人员还发现不同样品的全基因组RNA编辑模式和等级状态明显相关，而且还鉴定出了一批等级间显著差异编辑的位点，首次证明了RNA编辑对于蚂蚁行为的等级分化具有关键的调控作用。

    据悉，这是基因组科学创新班学子在国际顶级学术期刊上以第一作者身份发表的第三篇文章，也是在《自然》及其系列子刊上以第一作者身份发表的第二篇文章。自2009年3月“华工—华大”基因组科学创新班成立以来，创新班同学在科研上取得丰硕成果，共有58人次分别以第一作者、并列第一作者或署名作者身份在《Nature》《Science》《Cell》《The New England Journal of Medicine》等国际顶尖学术杂志上发表高水平学术论文46篇。