渥太華大學的研究團隊在Nature Communications雜志上發(fā)表文章指出，Snf2h基因能夠通過控制染色質(zhì)的組成形式，對小腦發(fā)育產(chǎn)生特殊的影響。小腦是大腦的重要控制中心，與平衡能力、精細運動和復雜的肢體運動有關。

運動員和藝術家們的非凡成就取決于他們的小腦，同樣小腦對我們的日常生活也很關鍵，比如行走、進食、開車等活動。日前，渥太華大學的David Picketts教授領導研究團隊發(fā)現(xiàn)，在發(fā)育過程中去除小鼠的Snf2h，會使其小腦小于正常水平，影響小鼠的平衡能力和精細運動。

研究顯示，Snf2h基因是大腦神經(jīng)干細胞中的一個主要調(diào)控者。如果在小鼠發(fā)育早期去除這一基因，其小腦就只能長成正常大小的三分之一，而且小鼠的行走、平衡和運動協(xié)調(diào)能力都會受到影響。這種被稱為小腦共濟失調(diào)（cerebellar ataxia）的癥狀出現(xiàn)在許多神經(jīng)退行性疾病中。

Snf2h是一種ATP依賴的染色質(zhì)重塑蛋白，決定著核小體的裝配、重新定位和間隔。研究人員發(fā)現(xiàn)，失活神經(jīng)干細胞中的Snf2h，會降低組蛋白H1和H2A的水平。也就是說Snf2h能通過控制染色質(zhì)的組織形式和組蛋白動態(tài)，決定相關基因的表達模式。

“在神經(jīng)干細胞分裂并分化成為神經(jīng)元的過程中，Snf2h基因負責決定哪些基因可以激活，哪些基因仍舊緊密包裝，”Dr. Picketts說。“在缺乏這一基因的情況下，本應包裝起來的基因被激活，其他基因也不能正確活化。這種混亂的染色質(zhì)組織形式，會使神經(jīng)元無法正常工作。”

小腦能夠?qū)ν饨绱碳ぷ龀鰬?，其神?jīng)元數(shù)量差不多是整個大腦的一半。當我們進行某項訓練時，特定基因群體的啟動和關閉增強了小腦中的相應神經(jīng)回路，逐步完善機體執(zhí)行這項任務的能力。這一復雜的持續(xù)性過程需要Snf2h基因進行協(xié)調(diào)，人們將這種能夠根據(jù)外界信號調(diào)節(jié)基因開關的因子稱為表觀遺傳學調(diào)控子。

“表觀遺傳學調(diào)控子控制著人類的記憶、行為和學習能力，”Dr. Picketts說。“缺乏Snf2h就不能生成足夠的小腦神經(jīng)元，已生成的神經(jīng)元也不能正確應答和適應外界信號。這種混亂的基因表達譜，會導致小腦共濟失調(diào)和動物的過早夭折。”

2012年Dr. Picketts團隊在Developmental Cell雜志上發(fā)表文章指出，小鼠缺乏Snf2l（Snf2h的姐妹基因）時，大腦變得更大但功能完全正常。此時，大腦各區(qū)域的細胞增多，干細胞分裂也更為活躍。研究人員指出，大腦的正常發(fā)育需要Snf2l和Snf2h基因達到某種活性平衡。