通過(guò)研究酵母中的基因，賓夕法尼亞洲立大學(xué)等機構的科學(xué)家們發(fā)現組蛋白修飾可以控制一個(gè)基因是否得以發(fā)揮功能，有可能在維持基因"表達潛能",確保未來(lái)子細胞行為與親代細胞一致上發(fā)揮了重要作用。這項新發(fā)現對于研究諸如癌癥等疾病具有重要意義。

    這項刊登在《PNAS》上的研究由賓夕法尼亞洲立大學(xué)生物化學(xué)、分子生物學(xué)和物理學(xué)助理教授白露（Lu Bai,音譯）領(lǐng)導，與猶他州大學(xué) David Stillman 協(xié)作完成。

    利用細胞分裂熒光視頻，白露和她的研究小組觀(guān)察了在單個(gè)酵母細胞中 HO 基因在多次細胞分裂過(guò)程中的表達情況。通常， HO 表達會(huì )導致芽殖酵母變性：由雄性變?yōu)榇菩裕蚴窍喾础?quot;有趣的是，人們猜想 HO 表達以及因此導致的性改變只發(fā)生在'母'細胞而非新生的'子'細胞中，"白露說(shuō)。通過(guò)觀(guān)看這一視頻，研究小組成員發(fā)現 HO 表達于 98 %的母細胞和 3% 的子細胞中。"絕大多數的母細胞和子細胞的反應都如猜想的一樣，但在小部分細胞中，基因表達出現了錯誤。"

    白露研究小組急迫想了解的問(wèn)題是，為什么在小部分的細胞群中（2%的母細胞和3%的子細胞） HO 基因調控會(huì )發(fā)生錯誤？她發(fā)現，答案似乎存在于組蛋白中。白露說(shuō)："我們發(fā)現組蛋白構型改變影響了部分細胞，使得它們的 HO 表達調控失常。此外，我們發(fā)現，在某些情況下， HO 表達可以'記住'自身：如果在一個(gè)細胞中 HO 開(kāi)啟，在它的子細胞中 HO 也更有可能被開(kāi)啟。我們證實(shí)，這種 HO 表達的短時(shí)記憶似乎通過(guò)組蛋白修飾遺傳。因此，進(jìn)一步在單細胞水平上研究基因表達，對于疾病研究可能具有重要的意義。"

    白露解釋說(shuō)，基因表達是指某些基因受到調控，表達開(kāi)啟或關(guān)閉的過(guò)程，這是所有生物細胞最基本的一個(gè)生命過(guò)程。即便細胞具有相同的DNA,不同的基因表達程 序可以導致不同的細胞行為和功能。例如，盡管人類(lèi)肌細胞和神經(jīng)細胞具有相同的DNA,它們的行為和功能卻非常的不同。基因表達錯誤調控可以影響細胞的適應 性，導致疾病。白露說(shuō)："基因表達往往因細胞而異。錯誤調控可能發(fā)生于一小部分細胞，這些細胞隨后就可能引起疾病。因此，研究在單細胞水平研究基因調控具 有重要的意義。"