重大突破！社会等级制度可遗传！非编码RNA可以控制社会等级地位

　　社会等级制度是在进化过程中出现的，社会等级会影响个人的行为和健康。但是，到现在为止对社会等级制度的进化机制仍然不了解。

　　2020年4月1日，中科院-马普学会计算生物学伙伴研究所李海鹏在Cell Research在线发表题为“Accelerated evolution of an Lhx2 enhancer shapes mammalian social hierarchies”的研究论文，该研究开发了一种新方法，并进行了全基因组筛选，以鉴定胎盘哺乳动物祖先世系中进化加速的区域。然后对称为胎盘加速序列1（PAS1，P ＝ 3.15×10-18）的最加速区域进行功能分析。

　　多项证据表明，PAS1是参与大脑发育的转录因子基因Lhx2的增强子。分离自各种胎盘的PAS1s在体外表现出不同的顺式调节活性，并在小鼠胚胎的神经系统中不同程度地影响Lhx2的表达。PAS1基因敲除小鼠缺乏社会等级。PAS1敲入小鼠模型表明，PAS1决定了成年小鼠的社会优势和从属地位，并且突变的PAS1甚至可以改变社会地位。所有纯合突变小鼠的睡眠行为，运动协调能力和强度均正常。因此，PAS1-Lhx2调节了社会等级，对于建立胎盘哺乳动物的社会等级至关重要，并且对PAS1进行积极的达尔文选择对哺乳动物社会等级的产生起着关键作用。这项工作强调了胎盘哺乳动物社会等级进化中调控元件的重要性，并为遗传改变导致胎盘哺乳动物社会等级产生提供了第一个证据。这也阐明了关于社会支配地位是否可以继承的一个备受争议的问题。

　　另外，2020年1月20日，华中科技大学朱铃强及刘丹共同通讯在Cell Research在线发表题为“A novel pathway regulates social hierarchy via lncRNA AtLAS and postsynaptic synapsin IIb”的研究论文，该研究发现称为AtLAS的突触蛋白II的反义长非编码RNA（lncRNA）在调节社会等级中起着至关重要的作用。在优势小鼠的前额叶皮层兴奋性锥体神经元中，AtLAS减少；一致地，AtLAS的沉默或过表达分别提高或降低了社会地位。总而言之，这些发现揭示了lncRNA AtLAS及其靶标syn2b在通过控制突触后AMPAR来调节社会行为中的新作用。

　　社会等级制度是社会动物的群体结构的特征，并可能影响个体的行为和健康。社会等级制度存在于众多动物中，包括昆虫，鸡，哺乳动物和灵长类动物。动物可以适应各种生态系统。在了解社会等级制度的遗传学方面，尤其是在昆虫方面，取得了许多最新成就。然而尚不清楚哪种遗传改变导致了哺乳动物的社会等级的产生。

　　胎盘哺乳动物是陆地脊椎动物中最成功的群体之一。胎盘哺乳动物的祖先极有可能是独居。而大多数活泼的胎盘哺乳动物是社交性的。因此，在胎盘哺乳动物的祖传世系中可能已经发生了从单独生活（非社会）到社会系统的过渡。作为过渡良好的社会系统的重要特征，哺乳动物社会等级制度可能已经出现。哺乳动物社会等级制度的出现很可能是由积极的达尔文主义选择驱动的。此外，胎盘哺乳动物特有的性状也出现在同一血统中，例如绒毛膜尿囊胎，较长的妊娠期，乳汁的恒定分泌。因此，具有加速进化的序列胎盘哺乳动物的祖先世系可能参与社会等级的调节和胎盘哺乳动物的特定性状。

　　要搜索PAS（胎盘加速序列），必须使用一种新方法，因为现有方法只能检测保守和假定功能区域上的加速进化。而且，这些方法之间缺乏现有方法的一致性。因此，该研究开发了一种新方法，并使用了相应的软件Kung-Fu Panda（KFP）进行了比较。KFP软件可靠，准确，非常快速地筛选整个多基因组比对（包括非保守和保守序列）并查明加速区域。

　　在对PASs进行全基因组KFP筛选后，对被称为胎盘加速序列1（PAS1）的最加速区域进行了功能分析。PAS1是一个短的非编码区（约700bp），位于LIM同源框2（Lhx2）基因附近。多项证据表明，PAS1是参与大脑发育的转录因子基因Lhx2的增强子。分离自各种羊膜的PAS1s在体外表现出不同的顺式调节活性，并在小鼠胚胎的神经系统中不同程度地影响Lhx2的表达。PAS1基因敲除小鼠缺乏社会等级。

　　PAS1敲入小鼠模型表明，PAS1决定了成年小鼠的社会优势和从属地位，并且突变的PAS1甚至可以改变社会地位。所有纯合突变小鼠的睡眠行为，运动协调能力和强度均正常。因此，PAS1-Lhx2调节了社会等级，对于建立羊膜动物的社会分层至关重要，并且对PAS1进行积极的达尔文选择对哺乳动物社会等级的产生起着关键作用。

　　参考消息：

　　https://www.nature.com/articles/s41422-020-0308-7