本报讯 （记者 熊燕）人们知道蚁群中有蚁后、工蚁等不同“工种”，也知道它们不仅职责不同，寿命也不一样。可是为什么会这样，科学一直没给予肯定回答。日前，中美科学家联合完成的蚂蚁基因组项目在《Science》杂志上发表文章称，蚁群内不同蚂蚁虽然基础组水平无差异，但许多基因在不同工种间表达差异却极大。

蚂蚁是常见的社会型昆虫之一，同一蚁群内部的蚂蚁都由相同的遗传物质组成，但是它们之间在寿命和行为上却具有极大差异：蚁后寿命长达数十年，而工蚁一般只存活几个月。同时，蚂蚁内部不同成员具有不同的职责，形成了一个有组织的社会分工体系。为何会有这些差异？造成这些差异的遗传基础长久以来一直是科学界关注的问题。

中国科学院昆明动物研究所马普进化基因组学青年科学家小组以及深圳华大基因研究院联合培养的张国捷博士，在其导师王文博士和王俊博士的指导下，作为中方项目负责人，与美国亚利桑那州立大学、纽约大学医学院和宾夕法尼亚大学医学院的同行共同合作，利用新一代测序技术完成了弓背蚁及印度跳蚁的基因组图谱。两种蚂蚁蚁群具有截然不同的社会化程度以及社会分工方式：弓背蚁群体庞大，工蚁不能交配；而跳蚁群体很小，部分工蚁可替代蚁后进行繁殖。研究表明，蚁群内部不同蚂蚁虽然基因组DNA水平没有差异，但许多基因在不同的工种间表达差异极大。其中，端粒酶在跳蚁中可育工蚁的表达水平与受精卵的相似远远高于普通工蚁，这种工蚁可以在特定条件下转为长寿命的蚁后。不仅如此，其他与寿命相关的基因均表现出了类似的表达模式。另外，在弓背蚁与印度跳蚁中检测到的microRNA和SMYD组蛋白甲基化酶，提示了它们在等级分工中的作用。通过表达比较还发现，很多在两种蚂蚁的不同等级中差异表达的基因主要参与了神经功能及化学通讯功能，如“味觉受体”、“嗅觉受体”以及与烃类代谢有关的基因等，提示这类基因在蚂蚁社会分工及信息交流中具有一定作用。

据悉，蚂蚁基因组的完成将为蚂蚁成为研究社会行为、衰老、以及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、衰老等过程的调控机制铺平了道路。