蜜蜂在蜂巢中工作性质的改变会反映在可逆的表观遗传变化中。
 

　　

(图示：工蜂从觅食蜂变为保姆蜂时，它们DNA中的相应部分也会发生变化。)

 

    蜜蜂DNA上细微的改变都会影响蜜蜂在蜂巢中所扮演的角色。这些DNA的改变通常是固定的，但是在9月的《自然神经科学》上发表的一篇研究文章公布了首例与蜜蜂行为相关联的DNA可逆变化。

    所有蜜蜂（Apismellifera）生来平等，但这种平等并不会持续太久。尽管蜜蜂在遗传上相同，但是其很快就会扮演不同的特定角色，例如蜂后和工蜂。这些角色并不仅仅由行为上的不同决定，生理上的差异也是影响因素。根本的原因是DNA的微小修饰：“表观遗传”上的变化不会改变DNA序列，但是以增加甲基（CH3）的形式给DNA片段添上了化学标签，于是改变了基因表达的方式。

    一旦一只蜜蜂成为了蜂后或工蜂，它们会终其一生投入这个角色——这个改变是不可逆的。然而工蜂的细分情况并非如此。工蜂的职责从照看、喂养蜂后和幼虫开始。接下来，大多数工蜂会变成花粉采集者。这两个类型的工蜂在DNA的甲基化模式上差别非常大。

    然而，最新的研究结果表明，这种DNA修饰是可逆的：如果从觅食者变回了保姆蜂，那么甲基化模式也会变回去。

    马里兰州巴尔的摩的约翰霍普金斯大学的安德鲁•芬博格（Andrew Feinberg）和坦佩的亚利桑那州立大学的格鲁•安登（GroAmdam）领导了一项研究，通过从蜂巢中移除保姆蜂，诱使觅食蜂重新担任保姆蜂的工作。当觅食蜂回巢时，发现保姆蜂少了，于是大约一半的觅食蜂担起了保姆蜂的职责。研究人员随后发现，它们大脑的DNA甲基化模式也变回了保姆蜂的模式。

    “最令人兴奋的是，那些变回去的基因和尚未变化的原始基因一致，它们可以调节表观遗传行为。”芬博格说。

    参与该项目的美国伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校的蜜蜂研究者吉恩•罗宾逊（Gene Robinson）说，尽管论文并没有充分证明是表观遗传机制导致了蜜蜂行为的差异，“但它第一次指出了如果行为可逆，那么甲基化模式也可逆”。

    但是安登指出蜜蜂可以重新担任以前的角色，这表明存在一种“表观遗传学路线图”。“大脑细胞可以依赖这些路线图来正确地控制不同的行为”，她说。

    对表观遗传是如何蜜蜂行为有更深入的理解，可以让我们对人类生物学有更好的认识。芬博格指出，如果蜜蜂行为和甲基化模式的某种关系“确实存在于蜜蜂中，那么这种关系也同样存在我们身体里”，表观遗传对人类行为的影响可能表现在成瘾，学习和记忆的过程中。

    这并不意味着人为地改变DNA的甲基化模式会导致预期的行为，但是“如果这样可行就太神奇了”，安登说道。“逆转人类机体和心理疾病中可能出现的‘坏’标记已然是生物制药方面的科研热点”，也许蜜蜂可以告诉我们如何做到。