近日，农林生物安全全国重点实验室段元格/彭露合作在《BMC Genomics》发表题为《The neuronal A-to-I RNA editome of Solenopsis invicta expands conserved recoding repertoire between two ant species》（红火蚁A-to-I RNA编辑图谱拓展蚂蚁保守重编码位点）的研究论文。

A-to-I RNA编辑是一种重要的转录后调控机制，由 Adar酶催化将RNA分子中的腺嘌呤（A）转化为次黄嘌呤（I）。由于I会被识别为G，这种RNA编辑机制可以在不改变DNA序列的情况下增加蛋白质和转录组的多样性，并在神经系统功能调控、行为调节及环境适应中发挥重要作用。

社会性昆虫（如蚂蚁、蜜蜂等）具有高度的表型可塑性：同一基因组能够产生不同社会阶级（如蚁后和工蚁），并表现出明显不同的形态、行为和生理特征。因此，RNA编辑等表观遗传机制可能参与调控这种社会分工和行为差异。研究RNA编辑的第一步是鉴定RNA编辑位点。目前，与蜜蜂相比，蚂蚁中已知的位于CDS的RNA编辑位点数量少到仅有几十个（Li et al., 2014），这限制了我们对RNA编辑演化意义和功能多样性的理解。

为了扩充蚂蚁中的RNA编辑位点图谱，本研究对入侵物种红火蚁（Solenopsis invicta）的头部进行转录组测序分析，系统鉴定到约3000个A-to-I RNA编辑位点。其中引起氨基酸改变的非同义编辑位点（重编码位点，recoding）富集于突触传递、离子通道和昼夜节律等神经功能通路，表明 RNA 编辑可能在蚂蚁神经活动和行为调控中发挥重要作用。

在方法学上，本研究引入基于同源基因（orthology-based）的保守RNA编辑位点鉴定策略。我们将红火蚁中鉴定到的编辑位点映射到另一种蚂蚁即切叶蚁（Acromyrmex echinatior） 的同源基因序列上，再结合切叶蚁已有转录组（公共数据）进行编辑信号的鉴定。我们最终在切叶蚁编码区共鉴定到40个跨物种保守编辑位点，其中28个为此前切叶蚁研究（Li et al., 2014）未发现的新位点，因此我们的方法有效地扩展了蚂蚁 RNA 编辑图谱。并且，一些编辑位点在切叶蚁不同社会阶级之间具有差异。例如我们在蚁后（gyne）与工蚁（worker） 之间发现多个差异编辑位点，提示这些保守的RNA编辑位点还可能参与调控社会性昆虫的社会分工和表型可塑性。

红火蚁和切叶蚁保守RNA编辑位点及其社会阶级分化

总体而言，本研究首次系统构建了入侵害虫红火蚁A-to-I RNA编辑图谱，扩展了蚂蚁类群RNA数据资源；提出并验证了跨物种同源映射策略，有效解决RNA编辑位点鉴定时“数量与准确性”的权衡问题；揭示了跨物种保守且具有阶级差异的编辑位点，为理解RNA编辑在社会性昆虫行为演化和表型可塑性中的作用提供了新的视角。未来工作将致力于进一步解析红火蚁RNA编辑的组织特异性、社会阶级特异性、动态演化规律，并开展功能验证，以期为害虫防控提供潜在靶点。

农林生物安全全国重点实验室、中国农业大学段元格副教授为论文通讯作者，刘霁瑶、马玲、谢秋骅为共同第一作者，彩万志教授、李虎教授、福建农林大学侯有明教授、彭露副教授、刘峰豪也参与了本研究。该工作获得农林生物安全全国重点实验室联合攻关科研项目、中央高校基本科研业务费专项资金、北京市自然科学基金、中国农业大学2115人才培育发展计划等项目的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1186/s12864-026-13199-4