大多數(shù)基因在我們的一生中都保持活性，不過有些基因只在胚胎發(fā)育早期激活，一旦這些基因完成了自己的使命它們就會(huì)被永遠(yuǎn)關(guān)閉。而如果這一過程錯(cuò)誤的發(fā)生在其他時(shí)期，就可能引發(fā)多種癌癥。瑞士聯(lián)邦理工大學(xué)EPFL的科學(xué)家揭開了這一獨(dú)特機(jī)制的神秘面紗，這項(xiàng)研究發(fā)表在Cell Reports雜志上。

研究人員發(fā)現(xiàn)了在胚胎早期通過甲基化沉默基因的關(guān)鍵蛋白，它們與基因附近的DNA序列結(jié)合，賦予DNA甲基化標(biāo)簽。隨后細(xì)胞中的相應(yīng)機(jī)制會(huì)識(shí)別這些標(biāo)簽，使基因保持在休眠狀態(tài)。

De novo甲基化是胚胎發(fā)育早期表觀遺傳學(xué)重編程的必要部分，研究顯示在胚胎干細(xì)胞中KRAB-ZFP介導(dǎo)了KAP1的招募，KAP1結(jié)合到DNA上之后誘導(dǎo)胞嘧啶甲基化。相反，在已分化的細(xì)胞中，KRAB/KAP1誘導(dǎo)的異染色質(zhì)形成并不會(huì)出現(xiàn)DNA甲基化現(xiàn)象。研究人員發(fā)現(xiàn)，KRAB-ZFP及KAP1負(fù)責(zé)在胚胎早期建立位點(diǎn)特異性的DNA甲基化模式，而這一模式在整個(gè)發(fā)育階段得以維持。

“這是一個(gè)相當(dāng)精妙的機(jī)制。這些基因只需要在胚胎發(fā)育初期激活，如果每次細(xì)胞分裂都要使這些基因失活一次就太麻煩了，細(xì)胞采取甲基化標(biāo)簽的方式使不再需要的基因一次性全部失活?！蔽恼碌墓餐髡?，EPFL教授Didier Trono說?！斑@一機(jī)制也參與了我們基因組中病毒序列的控制，病毒序列在我們基因組中占了將近一半，而這些序列必須在發(fā)育早期失活?！?/SPAN>

基因的這種甲基化沉默機(jī)制一般發(fā)生在胚胎發(fā)育早期，偶爾也會(huì)發(fā)生在其他時(shí)期。許多癌細(xì)胞中都有特定基因在錯(cuò)誤的時(shí)間被甲基化沉默。舉例來說，如果負(fù)責(zé)控制細(xì)胞分裂的基因被甲基化，其結(jié)果就不難想象了?！坝糜谠谂咛ピ缙诔聊囟ɑ虻奶厥鈾C(jī)制一旦意外地被重新激活，將導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞形成。”

人們目前還并不了解為何上述甲基化機(jī)制只發(fā)生在胚胎早期。Trono認(rèn)為，如果能了解這背后的機(jī)制，也許就能明白該機(jī)制偶爾會(huì)重新激活而導(dǎo)致癌癥的原因。