食物中的RNA分子让蜜蜂长成工蜂
蜜蜂是典型的社会性昆虫,蜂群通常由两种性别,三种类型的个体组成,即雄蜂、工蜂和蜂王。雄蜂为单倍体,由未受精卵发育而来,而蜂王和工蜂都是二倍体,由受精卵发育而来,均为雌性蜂。作为两种不同的级型,蜂王和工蜂虽具有相同的遗传背景,但二者不仅外部形态有显著不同,在生理和行为上也存在巨大差异。这种级型的决定历来被认为是与蜂王浆的特殊成分相关,然而具体分析蜂王浆的成分却没有发现任何特定的非营养的"制造蜂王"因子。普遍的观点是,营养敏感通路将幼虫的饮食转换成了生理和基因表达的差异,而这些差异最终被幼虫基因组的表观遗传修饰所固定。

也许“人如其食”特别适用于雌性蜜蜂。这句西方谚语指饮食可反映一个人性格与生活环境。而雌性蜜蜂依据食物的不同,能长成不育的小个工蜂,也能变成多产的大块头蜂后。
之前,一些研究人员认为,蜂群供养年轻蜂后的食物中有一些特殊东西——一种名为蜂王浆的分泌物,这就让雌性蜜蜂最终出现分化,分别成为工蜂和蜂后。
但现在,一项新研究显示,工蜂幼虫体内有一种信号分子,抑制了其性发育。而普通工蜂的饮食主要是一种花粉和蜂蜜的混合物,这些“蜜蜂食料”里大量掺杂着一种微小核糖核酸(miRNA)。这些非编码的RNA分子能帮助调节蜜蜂的基因表达。
为了找到这些miRNA是否为背后操手,研究人员将它们添加到了实验室培育的幼蜂的饮食中。结果,这些幼蜂发育变得缓慢,与那些食物中没有添加miRNA的同伴相比,它们的身体和卵巢都更小。近日,相关论文刊登于《公共科学图书馆—遗传学》期刊。
研究人员还发现,蜜蜂食料中还存在一种常见的、由植物衍生的miRNA能关闭一种基因,帮助幼虫变成蜂后。科学家表示,在被吃掉后,这些植物miRNA可能会进入蜜蜂的肠道,并扩散到身体其他部分,在那里它们可以帮助调节关键基因。