《自然》论文揭示基因表达调节的新机制

基因在特定组织、特定时间的表达模式是如何被调控的，一直是分子生物学的研究重点。来自爱尔兰的科学家们在最新的《自然》杂志上阐述，DNA的甲基化能够调节基因的表达，而且甲基化过程是短暂的、周期性的、动态的。这与人们以前所认为的不一样，基因的甲基化沉默是稳定和一成不变的。

　　生物通报道：爱尔兰科学基金总干事弗兰克·甘诺（Frank Gannon）教授领导的一个研究项目，发现可能有一个新的途径调节基因的打开和关闭，这将使得人们对细胞如何翻译它们DNA的信息，有了新的理解。

在该研究的两篇论文刊登于3月6日出版的《自然》科学杂志之前，人们假定，在甲基化的化学过程中，一个基因被打开或关掉时，基因是稳定和一成不变的。 不过，这个研究小组在德国海德堡的欧洲分子生物学实验室研究产生的结果已经表明，事实并非如此。他们还认为甲基化过程是短暂的、周期性的、动态的。该研究还包括乔治·里德（George Reid）博士。这个研究通过一种方法使一个群体中的所有细胞同步，从而然直接观察到遗传变异。变化作了可见。

随着人类基因组测序的完成，大众也已很清楚，我们许多疾病的原因是我们的DNA 。不过最重要的是，在任何特定的组织，只有部分基因有表达的可能性。举例来说，活跃于神经细胞的一个蛋白质就没有在肝脏中表达。这是如何调控的呢？这个复杂的领域已经吸引了人们进行了大量的研究。其中一个基本的控制因素是，特定基因区域的DNA是否被贴上标签或遭到修改。这种修饰（甲基化），不仅在基因表达中是重要的，而且在不同细胞确保蛋白的表达水平有恰当的平衡。 例如，有两个X染色体的妇女，有一个有甲基化标签造成的沉默，因此她们像男性都只有一个活跃的X染色体。这些蛋白的量水平表达的后果，是很清楚的，例如在唐氏综合征中额外的染色体是也活跃的。

其中一篇论文显示，这是一个普遍的现象，发生在许多不同的细胞类型、许多不同的基因。 第二份论文时主要是拉斐尔·梅蒂维尔（Raphael Metivier）的工作成果，他曾是甘诺教授的博士后。梅蒂维尔在雷恩进行了实验，他在法国为这个新近描述的现象进行了研究，结果研阐明了该现象背后的机制。

甘诺教授评论该论文说，这是一种巨大的满足，因为我们获得了最高标准的成果，也被最苛刻的期刊（《自然》）所接受。然而更为重要的是，新的见解为研究干预甲基化的方法进平了道路。由于这是在癌症和发育中，一些基因的表达是非常关键的，因此这个发现有重要的意义，它应该是一个非常富有成果研究的领域。 （生物通，揭鹰）

原始论文：

1、Transient Cyclical Methylation of Promoter DNA paper was authored by S. Kangaspeska, B. Stride, R. Métivier, M. Polycarpou-Schwarz, D. Ibberson, RP Carmouche, V. Benes, F. Gannon & G. Reid.

2、Cyclical DNA Methylation of a Transcriptionally Active Promoter paper was authored by Raphael Metivier, Rozenn Gallais, Christophe Tiffoche, Christine Le Peron, Renata Z. Jurkowska, Richard P. Carmouche, David Ibberson, Peter Barath, Florence Demay, George Reid, Vladimir Benes, Albert Jeltsch, Frank Gannon & Gilles