來自美國托馬斯杰斐遜大學(xué)的一個研究團隊獲得了關(guān)于組蛋白修飾作用相反的證據(jù)。在一項果蠅胚胎研究中，他們發(fā)現(xiàn)親代的甲基化組蛋白并沒有轉(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、費城杰斐遜金梅爾癌癥中心成員Alexander M. Mazo 博士說：“基本上，在DNA復(fù)制過程中所有的組蛋白都離開，未修飾的新組蛋白進來。話句話說，我們發(fā)現(xiàn)組蛋白修飾蛋白質(zhì)隱藏在了整個復(fù)制DNA途中，而非當(dāng)前認為的組蛋白‘跳過’了這一過程。”
他繼續(xù)說：“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)制機器的通過。它們?nèi)匀蛔谒鼈兊姆磻?yīng)結(jié)合位點，并很有可能它們重建了組蛋白修飾，zui終確定了染色質(zhì)結(jié)構(gòu)使得靶基因激活或抑制。
由于看起來這些組蛋白修飾蛋白——維持基因表達的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序列而通過表觀遺傳修飾調(diào)控基因表達改變的學(xué)科。由于被認為有可能解釋衰老、人類發(fā)育和如癌癥、心臟病和精神疾病等疾病起源的機制，近年來表觀遺傳學(xué)標(biāo)記成為了一個重要的焦點。
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松開或緊固核小體結(jié)構(gòu)，“開啟”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。生物通
Mazo 博士說：“人們認為在復(fù)制過程中所有東西都會從DNA清除掉，這些甲基化的組蛋白充當(dāng)了表觀遺傳標(biāo)記，因為人們相信它們快速從親代DNA跳到了子代DNA。但卻沒有試驗證據(jù)來支持這一理論。”
研究人員采用了染色質(zhì)免疫沉淀（ChIP）檢測，并開發(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DNAzui初分離通過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復(fù)制過程中仍與DNA結(jié)合在一起，這有可能對于科學(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，評估哪些非組蛋白隨著DNA復(fù)制仍然穩(wěn)定地與DNA上的位點相結(jié)合，而非側(cè)重于多種類型的修飾組蛋白，有可能更為實用，因為它們有可能通過恢復(fù)子細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)育和疾病的細胞分化過程中這些機制是否仍未發(fā)生改變也是非常重要的，”他補充說。
