在我們星球上99%以上的細(xì)胞都處于一種靜息休眠的狀態(tài)，隨便抓起一把土，這其中就包含著數(shù)以千計(jì)的微生物，把其中任何一種放到培養(yǎng)基中幾乎都不會(huì)生長(zhǎng)。這些細(xì)胞具有新陳代謝活性，也就是說(shuō)它們是活的，但是它們并不會(huì)分裂，而且它們保持在一種相對(duì)“安靜”的狀態(tài)，除非在特定的條件下刺激它們，才有可能重新進(jìn)入細(xì)胞周期，開始分裂。

此外，事實(shí)上我們體內(nèi)的一些最重要的細(xì)胞，如干細(xì)胞，適應(yīng)性免疫細(xì)胞，和卵母細(xì)胞都是靜止休眠的。而分裂的細(xì)胞雖然所占比例非常小，但是關(guān)注的焦點(diǎn)，因?yàn)樗鼈儙е覀冞M(jìn)入下一代，而且當(dāng)復(fù)制出現(xiàn)異常的時(shí)候，還會(huì)導(dǎo)致癌癥發(fā)生，這些維持機(jī)體疾病功能的細(xì)胞變成了威脅生命的武器。

近期來(lái)自冷泉港實(shí)驗(yàn)室的Robert A. Martienssen研究組發(fā)現(xiàn)了靜止細(xì)胞與活躍細(xì)胞的一個(gè)新奧秘，他們指出在細(xì)胞進(jìn)行DNA復(fù)制，和DNA轉(zhuǎn)錄成RNA之間存在一種微妙的“戰(zhàn)斗”。

“這是細(xì)胞本身的選擇，我們的細(xì)胞隨時(shí)都在進(jìn)行這樣的選擇，”Martienssen說(shuō)。

在這篇發(fā)表于Science雜志上的文章中，研究人員第一次發(fā)現(xiàn)大部分細(xì)胞在靜息休眠狀態(tài)下生存的一個(gè)必要條件，就是RNA干擾（RNA interference，RNAi）的表觀作用機(jī)制。RNAi等表觀遺傳方式能在不改變序列遺傳代碼的情況下，誘導(dǎo)特殊基因在某時(shí)某地發(fā)生改變。

他們以簡(jiǎn)單的裂變酵母細(xì)胞作為模型，研究人員發(fā)現(xiàn)缺失RNAi的細(xì)胞無(wú)法進(jìn)入，維持或者退出休眠狀態(tài)，沒(méi)有RNAi的酵母只能在分裂狀態(tài)下生存。

這表明細(xì)胞休眠狀態(tài)本身就需要RNAi，那么RNAi的具體作用是什么？

Martienssen實(shí)驗(yàn)室的Roche表示等人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)細(xì)胞退出細(xì)胞周期，離開生殖狀態(tài)的時(shí)候，它需要重變成進(jìn)入休眠狀態(tài)。這種重編程部分由RNAi完成，即沉默基因，令一種無(wú)處不在的酶：RNA聚合酶從雙螺旋上物理分離下來(lái)。

RNA聚合酶有多種形式，周期細(xì)胞中RNA聚合酶II的釋放還能刺激細(xì)胞高度壓縮異染色質(zhì)區(qū)域，也就是染色體中心部分靠近著絲粒的附近。RNAi能沉默異染色質(zhì)，細(xì)胞如果無(wú)法正常完成RNA干擾，那么異染色質(zhì)通常會(huì)從沉默狀態(tài)被激活。

Martienssen 說(shuō)，“我們通過(guò)遺傳學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)RNAi不僅與RNA 聚合酶II相互作用，調(diào)控異染色質(zhì)的形成，而且在休眠細(xì)胞中，RNAi還能誘導(dǎo)RNA聚合酶I的釋放，轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的另外一種酶，這能幫助休眠細(xì)胞維持靜止?fàn)顟B(tài)。”

RNA聚合酶I的釋放來(lái)自rDNA遺傳物質(zhì)區(qū)域，rDNA能編碼幫助組織核小體的RNA，這種DNA具有高度重復(fù)性，基因組中有多個(gè)它的拷貝。RNAi從rDNA區(qū)域釋放RNA聚合酶I，這樣就能放置靜止?fàn)顟B(tài)下過(guò)多異染色質(zhì)的積累。

“這項(xiàng)研究也許解釋了RNAi在干細(xì)胞中的關(guān)鍵作用，干細(xì)胞在大部分時(shí)間里都處于休眠狀態(tài)。同時(shí)也解釋了RNAi在癌細(xì)胞中的作用，因?yàn)橛腥さ氖牵┌Y發(fā)生常常伴隨著RNAi中的突變，”Martienssen說(shuō)。