細胞依賴于一些途徑來確立它們的身份和功能?，F(xiàn)在來自斯坦福大學的研究人員稱，他們發(fā)現(xiàn)了標記人體中不同類型細胞身份的一種新型機制，其阻止了細胞轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌念愋?。這一重要的研究發(fā)表在《細胞》（Cell）雜志上。

數(shù)十年前，科學家們就已經(jīng)學會了讀取細胞利用來將一連串的DNA堿基轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍踪|(zhì)氨基酸的基本遺傳密碼。但是十多年來，他們還在試圖破譯嵌入在生物體基因組中更為復雜的密碼：組蛋白密碼。組蛋白是指在染色體中DNA纏繞的一類特殊蛋白。采用化學方法以各種方式調(diào)整組蛋白就可以調(diào)節(jié)（上調(diào)或是下調(diào)）基因的活性。

例如，細胞通過將三個甲基附著到H3組蛋白的一個特異位點上就可以關閉一些基因。而將三個甲基附著到另一個H3位點上，這種稱之為H3K4me3的修飾則可對基因表達發(fā)揮正調(diào)控效應。細胞通常將H3K4me3標記添加到基因組小段區(qū)域的組蛋白上，然而現(xiàn)在研究人員注意到這種標記有時可以遍布于更大的區(qū)域，修飾大量的組蛋白。

為了查明這些大H3K4me3標記區(qū)域是否在組蛋白密碼中傳送了一種信息，斯坦福大學的分子遺傳學家Anne Brunet和同事們在20多種不同的細胞類型中追蹤了它們的存在。他們發(fā)現(xiàn)在不同的細胞類型中廣大的H3K4me3區(qū)域標記了不同的基因。由此，研究人員認識到根據(jù)廣大H3K4me3區(qū)域的染色質(zhì)定位，他們就可以將肝細胞與肌肉細胞或腎細胞區(qū)分開來。此外，他們還注意到這些H3K4me3區(qū)域往往標記的是對細胞功能至關重要，或是幫助細胞確立獨特身份的一些基因。例如，在胚胎干細胞中它們出現(xiàn)在控制細胞特化能力的一些基因上。

研究人員在成體神經(jīng)祖細胞中利用一種叫做RNAi的技術，進一步證實這些標記表明了細胞的身份。當他們利用RNAi來下調(diào)攜帶大塊H3K4me3標記的一些基因時，發(fā)現(xiàn)損害了細胞增殖和生成神經(jīng)元的能力。而當研究人員沉默只有短H3K4me3標記區(qū)域或根本沒有H3K4me3區(qū)域的基因時，祖細胞仍然正常分裂。換句話說，大H3K4me3標記區(qū)域的存在有可能幫助了細胞終身維持身份。盡管細胞利用了幾種方法來確立它們的身份，“我們發(fā)現(xiàn)了一種新的標記，”Brunet說。

凱斯西儲大學表觀基因組學家Peter Scacheri對這篇論文給予了高度的評價：“我認為它將震動研究團體。盡管許多其他的科學家們一直在研究H3K4me3標記，認為這一標記可以區(qū)分所有的細胞類型這一觀點真是令人震驚。檢測這些標記非常容易，因此這一研究發(fā)現(xiàn)使得人們能夠快速地鑒別一些細胞類型，在諸如癌癥診斷等情況下它將派上用場。”