DNA及其結(jié)構(gòu)每次隨著我們的細(xì)胞分裂而進(jìn)行復(fù)制。組蛋白是這一結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵構(gòu)件，包含著調(diào)控我們基因的重要信息。丹麥的研究人員現(xiàn)在揭示了，我們細(xì)胞中的一種酶控制將組蛋白可靠及高速地傳送至DNA復(fù)制中心的機(jī)制。這一穿梭機(jī)制對(duì)于維持我們基因的正常功能以及防止疾病至關(guān)重要。研究結(jié)果發(fā)表在《自然通訊》（Nature Communications）雜志上。

由來(lái)自哥本哈根大學(xué)生物技術(shù)研究及創(chuàng)新中心（BRIC）和南丹麥大學(xué)的研究人員組成的一個(gè)跨學(xué)科研究小組，發(fā)現(xiàn)這一細(xì)胞運(yùn)輸機(jī)制能夠進(jìn)行快速及細(xì)微地調(diào)整，他們將之比作是亞洲的高速列車。

Ilnaz Klimovskaia說(shuō)：“利用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)，我們揭示了我們細(xì)胞中一種叫做TLK1的酶是如何調(diào)控將組蛋白運(yùn)輸至DNA復(fù)制中心的。這樣專門供應(yīng)組蛋白對(duì)于我們細(xì)胞分裂之時(shí)維持基因組結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。”

新研究結(jié)果表明，TLK1控制了Asf1分子的活性。Asf1作為一列貨運(yùn)列車將組蛋白運(yùn)輸?shù)搅思?xì)胞分裂之時(shí)DNA的復(fù)制之所——我們的細(xì)胞核處。TLK1的酶活性使Asf1轉(zhuǎn)變?yōu)橐涣锌焖倭熊?，能夠精確、快速、及時(shí)地將組蛋白運(yùn)輸?shù)叫滦纬傻?/span>DNA處。

TLK1促成了細(xì)胞身份

由于包含著可以開(kāi)啟或關(guān)閉基因的信息，組蛋白對(duì)我們的基因活性起重要的作用。這一信息只有當(dāng)DNA盤繞著組蛋白，形成稱之為染色質(zhì)的有序基因組結(jié)構(gòu)時(shí)才能傳達(dá)。由于我們所有的細(xì)胞中都包含著完全一樣的基因，組蛋白信息對(duì)于激活維持某一細(xì)胞身份必需的一組基因起至關(guān)重要的作用。例如，心臟基因只需在心臟細(xì)胞中開(kāi)啟，而在其他的細(xì)胞類型則被關(guān)閉。

Ilnaz Klimovskaia說(shuō)：“我們證實(shí)TLK提高了關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)的組蛋白供應(yīng)。通過(guò)控制將組蛋白運(yùn)輸?shù)轿覀兊?/span>DNA處，TLK和Asf1確保了細(xì)胞分裂過(guò)程中染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和它的信息被正確復(fù)制，因此細(xì)胞身份得以維持。”

在癌癥形成過(guò)程中喪失染色質(zhì)完整性

緊密協(xié)調(diào)DNA復(fù)制與組蛋白一類的主要染色質(zhì)構(gòu)件供應(yīng)，對(duì)于維持我們正常的細(xì)胞功能至關(guān)重要。如果染色質(zhì)結(jié)構(gòu)出錯(cuò)，它會(huì)影響基因表達(dá)以及我們的DNA穩(wěn)定性。后兩者一起構(gòu)成危險(xiǎn)的雞尾酒，有可能推動(dòng)細(xì)胞改變，導(dǎo)致癌癥形成。

“我們的研究從新的層面來(lái)了解了我們體內(nèi)的細(xì)胞分裂之時(shí)染色質(zhì)的維持機(jī)制。這一信息對(duì)于了解細(xì)胞如何維持它們的身份以及保護(hù)基因組，避免癌癥形成具有重要的意義，”研究組的領(lǐng)導(dǎo)者、副教授Anja Groth說(shuō)。

下一步該研究小組打算更深入地了解染色質(zhì)復(fù)制的調(diào)控機(jī)制。研究小組還在探索靶向TLK酶是否可用于癌癥治療中，因?yàn)樗麄兺茰y(cè)減少高分裂癌細(xì)胞中的組蛋白供應(yīng)，有可能會(huì)使得腫瘤細(xì)胞對(duì)現(xiàn)有癌癥藥物更加的敏感。