蜜蜂作為典型的群居性昆蟲具有嚴格的勞動、繁殖分工，是研究幼蟲發育和等級分化的主要模式生物。等級分化是形成蜜蜂社會性的主要原因，其主要特征是基因相同的雌蜂幼蟲憑借不同的飲食可發育成工蜂或蜂王（蜂后）。等級分化的機制并不完全清楚，然而有研究表明工蜂和蜂王的不同營養狀況改變了DNA甲基化模式，從而調節等級分化。但是，目前仍不清楚可逆的RNA ?m6A修飾是否調節等級分化。

2017年，張辰宇教授、陳熹教授等Plos Genetics撰文Plant microrna in larval food regulate honeybee caste development，并于2020年在Nature撰文回顧Extracellular microRNA mediates co-evolution between species，蟲媒植物依賴昆蟲授粉，其miRNA控制花的大小、形態和顏色，產生能吸引蜜蜂的花粉。花粉里的植物miRNA通過抑制蜜蜂幼蜂的卵巢和整體的生長發育，使之成為工蜂。而蜂王漿中不含有植物miRNA，因此吃到蜂王漿的幼蜂則發育為蜂王。

近日中山大學駱觀正教授課題組與北京大學賈桂芳教授課題組，中國農業科學院吳黎明教授課題組、薛曉鋒教授課題組合作，在Cell Reports雜志發表了題為RNA m6A Modification Functions in Larval Development and Caste Differentiation in Honeybee (Apis mellifera)的研究論文。

本研究為了探討m6A修飾在蜜蜂中的功能，通過質譜檢測和m6A-seq測序描述了蜂王和工蜂幼蟲在三個齡期的m6A甲基化組，發現m6A甲基化水平能被差異喂食改變。多個甲基化組的比較分析顯示，幼蟲發育過程中m6A修飾明顯增加，并且揭示了基因表達與m6A甲基化之間呈負相關。值得注意的是，我們發現工蜂幼蟲比蜂王幼蟲包含更多的高甲基化m6A峰，并且許多與等級分化相關的轉錄本都被差異甲基化。此外，當使用脫氮腺苷（DAA）對工蜂幼蟲的m6A甲基化進行化學抑制，工蜂命運幼蟲表現出蜂王特有的特征。該研究首次表明m6A甲基化在蜜蜂幼蟲發育和等級分化中的重要作用，也為將來進一步深入理解昆蟲等級分化的機理開辟了新的方向。

2015年，周琪研究員、楊運桂研究員和王秀杰研究員等在Cell Stem Cell發表題為m6A RNA Methylation Is Regulated by MicroRNAs and Promotes Reprogramming to Pluripotency的封面文章，其中提到microRNAs（miRNAs）可通過一種序列配對機制，調節m6A的修飾。操縱miRNA表達或序列，可通過調節METTL3甲基轉移酶與mRNAs（含有miRNA靶位點）的結合，而改變m6A修飾。

這三個工作是否可以串起來？闡釋miRNA調控m6A進而影響蜜蜂的性別決定？

m6A影響雄性生殖腺發育也早有報道。2017年，周琪研究員、李偉研究員、楊運桂研究員在Cell Research發表Mettl3-mediated m6A regulates spermatogonial differentiation and meiosis initiation揭示了 Mettl3 ?條件性敲除小鼠的雄性不育和睪丸變小，小鼠睪丸精原細胞分化異常，減數分裂起始受阻。結合單堿基分辨率的 ?m6A-miCLIP 測序發現， Mettl3 介導的 m6A 修飾調控精子發生相關基因的可變剪接，從而導致精子發生過程異常。

本課題Cell Report文章由駱觀正教授實驗室博士生李言、北京大學的肖雨博士、中國農業科學院的王妙博士為論文共同第一作者，駱觀正教授、賈桂芳教授、吳黎明教授和薛曉鋒教授為共同通訊作者。本研究受到國家自然科學基金、中山大學百人計劃等項目的資助。

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Molecular Cell | 伊成器課題組與合作者聯合繪制人體和小鼠m6A和m6Am甲基化圖譜

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211124720315692

https://www.nature.com/articles/d42473-020-00228-3

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=PubMed&dopt=Abstract&list_uids=28859085

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25683224/

https://www.nature.com/articles/cr2017100

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的蜜蜂性别调控又有新机制？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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