漫威科幻新作品《蚁人》带给观众一个另类英雄，通过奇妙的生化物质让身体收缩到蚂蚁大小，拯救人类于危难之中。近日，美国宾夕法尼亚大学的一项最新研究成果表明：科学家可以将蚂蚁大脑“再编程”，是他们成为更“聪明”的蚂蚁，完整的研究报告发表在近期出版的《科学》杂志上。
据英国《每日邮报》1月1日报道，科学家发现通过修改蚂蚁基因的活跃度，能够改变蚂蚁的行为习性，这一发现意味着未来人们也可以对其他动物实现行为的再编程，甚至包括人类。为探究这一原理，宾夕法尼亚大学研究团队选择木蚁作为实验对象。木蚁群主要包括两种蚂蚁：一种是主蚁，体型大而强壮、是拥有大脑袋和结实下颚的大蚂蚁，能够移动较大的食物，保卫蚁巢免遭攻击；另一种是次蚁，是体型较小、更具“策略性”的小蚂蚁，能够很快地四处寻找食物，招募其他蚂蚁参加工作，蚁群中次蚁的数量约是主蚁的两倍多。
过去的研究表明，外遗传控制决定蚂蚁是主蚁还是次蚁，即相同的基因负责形成这两种类型的蚂蚁，但是另一种附加等级的控制决定它们是形成主蚁还是次蚁，研究还发现次蚁的大脑发育基因更加活跃。
在蚂蚁细胞内部，为了实现齐整性和保护性，DNA被紧密包裹起来，DNA链盘绕在类似球体的组蛋白上，就像是电话线盘绕在手指上一样，两者紧密地连接在一起，形成较大的蛋白质复合体。
实验中，研究人员向组蛋白添加乙酰，使复合体分离，暴露出DNA链，从而使蚂蚁基因更容易被读取和转录。通过添加和移除乙酰，科学家可以调控蚂蚁的基因表达，提高或降低基因的活跃性，此后研究人员发现这种表观遗传修改可用于改变蚂蚁的行为能力。
宾夕法尼亚大学生物学家丹尼尔·西莫拉博士称，研究结果表明蚂蚁的行为具有可塑性，其他动物也是如此，通过对组蛋白进行表观遗传修改，控制它们的行为并非难事。也就是说，《蚁人》影片中汉克·皮姆博士用思维控制蚂蚁给咖啡加糖的情景是有可能实现的。
这种在蛋白质赖氨酸基上添加乙酰基的过程也被称为乙酰化作用，是细胞控制基因表达、蛋白质活性或生理过程的一种机制。在实验中，研究人员对次蚁喂一种药物，它能够抑制组蛋白中乙酰基被删除，从而使蚂蚁更加主动地搜寻食物，即表现出次蚁的习性。
但当给工蚁喂食另一种阻止乙酰化作用的药物，使乙酰基不被添加时，工蚁搜寻食物的活动性将大幅降低。对于体型较大的主蚁而言，药物无法改变其觅食活动性，然而对未成年主蚁大脑注射抑制剂时，觅食活动性将变得更像次蚁。研究人员在采访中表示，蚂蚁具有蜂群思维，整个大脑可以被重新编程，而这项最新研究证实了重新编程的可能性。
药物作用的关键因素是科学家发现蚂蚁体内的一种名为CBP的酶，负责为组蛋白添加乙酰基，这种酶同时与学习和记忆有关，小鼠遗传和基因突变等都与它有关。根据以往的研究，蚂蚁体内这种表观遗传的调节因子在人类中同样存在，因此这种药物改变基因活动，重新编程大脑的实验也适用于人类。
新闻来源：http://news.xinhuanet.com/health/2016-01/06/c_128599287.htm
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