來(lái)自美國(guó)托馬斯杰斐遜大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)獲得了關(guān)于組蛋白修飾作用相反的證據(jù)。在一項(xiàng)果蠅胚胎研究中，他們發(fā)現(xiàn)親代的甲基化組蛋白并沒(méi)有轉(zhuǎn)移給子代DNA。相反，在DNA復(fù)制后，由新合成的未修飾組蛋白組裝成了新的核小體。相關(guān)論文發(fā)布在8月23日的《細(xì)胞》（Cell）雜志上。

托馬斯杰斐遜大學(xué)生物化學(xué)和分子生物學(xué)教授、費(fèi)城杰斐遜金梅爾癌癥中心成員Alexander M. Mazo 博士說(shuō)：“基本上，在DNA復(fù)制過(guò)程中所有的組蛋白都離開(kāi)，未修飾的新組蛋白進(jìn)來(lái)。話句話說(shuō)，我們發(fā)現(xiàn)組蛋白修飾蛋白質(zhì)隱藏在了整個(gè)復(fù)制DNA途中，而非當(dāng)前認(rèn)為的組蛋白‘跳過(guò)’了這一過(guò)程?！?/SPAN>

他繼續(xù)說(shuō)：“這篇文章告訴我們這些組蛋白修飾蛋白不知為何能夠經(jīng)受DNA復(fù)制機(jī)器的通過(guò)。它們?nèi)匀蛔谒鼈兊姆磻?yīng)結(jié)合位點(diǎn)，并很有可能它們重建了組蛋白修飾，最終確定了染色質(zhì)結(jié)構(gòu)使得靶基因激活或抑制?！?/SPAN>

由于看起來(lái)這些組蛋白修飾蛋白——維持基因表達(dá)的Trithorax-group (TrxG)和在基因表觀沉默中起作用的Polycomb-group (PcG)——在新組裝的未甲基化組蛋白上重建了組蛋白密碼，研究小組認(rèn)為它們有可能充當(dāng)了表觀遺傳標(biāo)記。

表觀遺傳學(xué)是指在基因組的水平上研究不改變DNA序列而通過(guò)表觀遺傳修飾調(diào)控基因表達(dá)改變的學(xué)科。由于被認(rèn)為有可能解釋衰老、人類(lèi)發(fā)育和如癌癥、心臟病和精神疾病等疾病起源的機(jī)制，近年來(lái)表觀遺傳學(xué)標(biāo)記成為了一個(gè)重要的焦點(diǎn)。

根據(jù)如今廣泛接受的應(yīng)用模式，甲基化組蛋白的尾部通過(guò)松開(kāi)或緊固核小體結(jié)構(gòu)，“開(kāi)啟”或“關(guān)閉”DNA中的基因，因此改變轉(zhuǎn)錄因子和其他蛋白與DNA的可接近性。

Mazo 博士說(shuō)：“人們認(rèn)為在復(fù)制過(guò)程中所有東西都會(huì)從DNA清除掉，這些甲基化的組蛋白充當(dāng)了表觀遺傳標(biāo)記，因?yàn)槿藗兿嘈潘鼈兛焖購(gòu)挠H代DNA跳到了子代DNA。但卻沒(méi)有試驗(yàn)證據(jù)來(lái)支持這一理論。”

研究人員采用了染色質(zhì)免疫沉淀（ChIP）檢測(cè)，并開(kāi)發(fā)出了幾種新方法分析蛋白質(zhì)與新合成DNA的相互作用，追蹤了修飾和未修飾組蛋白，以及非組蛋白確定了從DNA最初分離通過(guò)不同的胚胎階段它們的存在和作用。

新的數(shù)據(jù)表明TrxG 和 PcG而非甲基化蛋白整個(gè)復(fù)制過(guò)程中仍與DNA結(jié)合在一起，這有可能對(duì)于科學(xué)家們研究表觀遺傳標(biāo)記的途徑產(chǎn)生重要的影響。

根據(jù)Mazo博士所說(shuō)，評(píng)估哪些非組蛋白隨著DNA復(fù)制仍然穩(wěn)定地與DNA上的位點(diǎn)相結(jié)合，而非側(cè)重于多種類(lèi)型的修飾組蛋白，有可能更為實(shí)用，因?yàn)樗鼈冇锌赡芡ㄟ^(guò)恢復(fù)子細(xì)胞中組蛋白的修飾狀態(tài)攜帶了必要的表觀遺傳信息。

“了解在哺乳動(dòng)物中核小體裝配的方式是否與果蠅胚胎中的相似，以及在發(fā)育和疾病的細(xì)胞分化過(guò)程中這些機(jī)制是否仍未發(fā)生改變也是非常重要的，”他補(bǔ)充說(shuō)。