賈桂芳課題組與合作者首次報道RNA修飾m6A調控蜜蜂發育和級型分化

　　遺傳物質相同的雌性蜜蜂幼蟲，因食物不同而發育為兩個迥異的社會級型：蜂王和工蜂。蜜蜂級型分化一直是科學界的研究熱點，至今仍未完全闡釋其機理。DNA表觀遺傳學被發現參與此過程，但RNA表觀遺傳學是否對其具有調控功能至今未有報道。近日，beat365官方网站賈桂芳課題組與中國農業科學院蜜蜂研究所吳黎明團隊和中山大學駱觀正團隊合作，首次發現RNA修飾 N ⁶-甲基腺嘌呤（m⁶A）在蜜蜂發育和級型分化中具有重要調控功能，研究成果以“RNA m⁶A modification functions in larval development and caste differentiation in honeybee (Apis mellifera)”為題，于2021年1月6日在《細胞報道》（Cell Reports）上發表。

　　蜂王在整個幼蟲期（5天）都被飼喂足量的蜂王漿；而工蜂幼蟲在1到3日齡雖然同樣食用蜂王漿，但在質和量上都差于蜂王；3日齡後，工蜂幼蟲的食物變為花粉、蜂蜜和王漿的混合物。因此，研究中選取1、3和5日齡三個不同發育階段的蜂王和工蜂幼蟲，進行全轉錄組m⁶A測序和分析，發現m⁶A甲基化水平能夠被差異飼喂所改變，且m⁶A在蜜蜂幼蟲發育過程中水平升高并調控發育相關基因表達；工蜂幼蟲的甲基化豐度和被m⁶A修飾的基因數量都顯著高于蜂王幼蟲，5日齡時尤為明顯。對工蜂幼蟲施用甲基化抑制劑3-脫氮基腺苷（DAA）降低m⁶A甲基化水平并誘導出蜂王發育的特征。進一步分子機制研究中發現多個級型分化調節基因受m⁶A調控。該工作以蜜蜂這一經典的表觀遺傳學模型，首次報道了RNA修飾調控蜜蜂發育和級型分化。未來以蜜蜂為模型研究RNA修飾在社會性生物中的發育、行為、社會組織和分工的功能作用值得繼續探索。

　　賈桂芳課題組博士生肖雨（RNA修飾）、吳黎明研究員團隊王妙助理研究員（蜜蜂研究）、駱觀正課題組博士生李言（生物信息學分析）為該論文的共同第一作者，賈桂芳研究員、吳黎明研究員、薛曉鋒研究員和駱觀正研究員為該論文的共同通訊作者。該工作得到了國家自然科學基金委和北京分子科學國家研究中心的資助。