科学家药物控制蚂蚁遗传运动：转变其寻食行动

　　美国宾夕法尼亚大学科学家近日发表研究报告称，他们能够经由药物控制蚂蚁的遗传活动从而转变工蚁的行动。

　　研究发现，组卵白乙酰转移酶对蚂蚁的社会行动的建立起到非常要害的影响。经由打针某种克制类药物，能够转变工蚁的寻食行动。

　　新浪科技讯 北京时间2月9日消息，据国外媒体报道，美国宾夕法尼亚大学科学家近日在《科学》期刊发表研究报告称，他们能够经由药物控制蚂蚁的遗传活动从而转变工蚁的行动。研究职员以为，由于机理相同或相似，这一发现表明同样的方法也能够对其它动物实施行动调整和控制，甚至也有可能实现对人类行动的控制。

　　为了实现对蚂蚁大脑的重新编程，美国宾夕法尼亚大学科学家谢莉-伯杰教授带领研究团队对外在表现遗传学控制进行了深入的研究。外在表现遗传学控制能够对某种遗传基因进行打开或关闭，同时又不会造成DNA的永久性转变。研究职员发现，经由对这一层的遗传控制，能够对蚂蚁大脑进行再编程，从而转变它们的寻食行动。

　　工蚁群体主要由两种工蚁组成，大工蚁体型较大、身材健壮；头部硕大，下颌骨强大有力。它们能够拖动较大的食物，并负责对抗对外敌入侵。小工蚁体型较小，是一种更聪明的工蚁，它们会组织、雇佣其它工蚁干活。小工蚁的数量较多，与大工蚁的比例约为二比一。

在此前的研究中，组卵白乙酰转移酶被以为与老鼠的影象和学习才能有关。

　　经由增加和移除这些化学信息，身体能够进行自我调理，决定该如何表达基因，从而有效地调理基因的开和闭。

　　伯杰教授的研究团队此前研究发现，外在表现遗传学控制能够决定一只蚂蚁毕竟是大工蚁仍是小工蚁。换句话说，同样的基因，能够生成两种蚂蚁，然而经由外部控制能够确定它们毕竟是大工蚁仍是小工蚁。此前的相关研究表明，在小工蚁群体中，关于大脑成长的基因更加活跃。为了自我保护，细胞内的DNA是紧密地包裹在一起的，DNA核酸链周围包裹着组卵白。经由一种被称为乙酰化影响的化学过程，清理DNA核酸链周围空间，让DNA核酸链暴露出来，从而使得基因更容易被读写和转录。经由增加和移除这些化学信息，身体能够进行自我调理，决定该如何表达基因，从而有效地调理基因的开和闭。

　　研究职员发现，这种类型的外在表现遗传学修正能够用来转变蚂蚁的行动。研究团队负责人之一、宾夕法尼亚大学生物学家丹尼尔-希莫拉表示，“研究成果表明，蚂蚁具有行动延展性特征。其它的动物也能够经由组卵白修正实现外在表现遗传学方式的调理。”当研究职员向小工蚁喂食一种能够克制乙酰基从组卵白上剥离的药物后，这些小工蚁会变得更善于寻食，而且能够觅得更多食物。而当研究职员喂食另一种能够阻碍乙酰化影响的药物时，这些小工蚁寻食成果则小得多。对于大工蚁来说，克制类药物不会对它们的寻食行动产生变化。然而，当研究职员向成年大工蚁的大脑中打针克制剂时，大工蚁的寻食才能大增，已达到与小工蚁相似的水平。

同样的基因，能够生成两种蚂蚁，然而经由外部控制能够确定它们毕竟是大工蚁仍是小工蚁。

　　研究职员还发现，只需要一次性打针克制剂，就足以让大工蚁保持小工蚁的寻食水平长达50天。对于年幼蚂蚁的大脑来说，还有一个重要的成长窗口，即“脆弱性外在表现遗传窗口”，在此窗口期，年幼蚂蚁更容易受到周围环境因素的影响。一个要害的因素就是组卵白乙酰转移酶，这种酶能够向组卵白添加乙酰基。在此前的研究中，组卵白乙酰转移酶被以为与老鼠的影象和学习才能有关。伯杰教授表示，“从哺乳动物研究角度来看，很明显这是一种与学习和影象有关的重要卵白质。研究发现，组卵白乙酰转移酶对蚂蚁的社会行动的建立起到非常要害的影响。”(彬彬)

转载自:https://tech.sina.com.cn/d/a/2016-02-09/doc-ifxpfhzq2663144.shtml

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