Ученые научились управлять развитием рабочих особей муравьев, изменяя размеры насекомых почти вдвое. Особенно интересно то, что изменение было достигнуто не с помощью редактирования информации в ДНК насекомых, а путем химического воздействия на ДНК.
Исследование позволяет лучше понять, как общественные насекомыеэпигенетическим путемдостигают разнообразия форм в одной семье, не смотря на то, что генетически они идентичны друг другу.
Молекулярные биологи из Стэнфордского университета в Пало-Альто, Сан-Франциско, США, проводили опыты на муравьях вида Camponotus floridanus - флоридский муравей-древоточец или флоридский муравей-плотник. У этого вида, как и у ряда других муравьев, рабочие особи делятся на две касты. Небольшие рабочие муравьи, длиной не более шести миллиметров, заняты заботой о потомстве и сбором пищи. Более крупные «солдаты», снабженные мощными челюстями, защищают гнездо от нападения. Ученые решили поуправлять развитием личинок, и сами создать «солдат» и рабочих муравьев.
Руководитель исследования Себастьян Альварадо и его коллеги предположили, что размер рабочего муравья связан с метилированием ДНК - механизмом используемым в клетках для прекращения работы определенных генов. Последние исследования показали, что, например, уменьшение метилирования ДНК у пчел, превращает личинок рабочих пчел в пчелиных маток.
В своем эксперименте ученые давали одним личинкам муравьев-древоточцев химические соединения, которые стимулируют метилирование ДНК по всему геному, другим – которые прекращают работу генов. 
В результате, личинки, которым увеличили метилирование ДНК, выросли в мелких рабочих муравьев, а те личинки, которым химическим путем снизили работу генов, стали вдвое большими муравьями-солдатами. Вывод: именно масштабами метилирования ДНК определяется размер взрослых муравьев. Исследователи также определили, какие именно гены ответственны за размер муравьев.
«Мы продемонстрировали биологический механизм, который может объяснить разницу между крупными и мелкими рабочими муравьями», - говорит Себастьян Альварадо.
На основании проведенных исследований ученые предполагают, что в природе количество и состав пищи, которую получает личинка, определяет степень метилирования в ее геноме, а, следовательно, и ее дальнейшее развитие…
