在迄今為止最詳細(xì)的對(duì)包裹DNA的蛋白的大規(guī)模研究中，研究人員已經(jīng)確定出了開(kāi)啟和關(guān)閉基因的一個(gè)開(kāi)關(guān)家族,。這些發(fā)現(xiàn)將幫助研究人員了解癌癥和人類(lèi)發(fā)育背后的調(diào)節(jié)性機(jī)制,。霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所的研究人員將這些發(fā)現(xiàn)公布在2005年1月28日的Cell雜志上,。
人類(lèi)基因組測(cè)序已經(jīng)完成,，現(xiàn)在最重要的任務(wù)是弄清基因組如何被翻譯來(lái)形成生活細(xì)胞和有機(jī)體，以及我們?nèi)绾文芾眠@些信息來(lái)改善人類(lèi)的健康狀況,。人類(lèi)的所有細(xì)胞都具有相同的基因組,，但是細(xì)胞的功能卻各不相同。造成這種差異的原因就是因?yàn)檫@種細(xì)胞中打開(kāi)的基因不相同,。
許多研究人員相信基因組周?chē)恼{(diào)節(jié)性腳手架可能和由疾病導(dǎo)致的基因組本身的變化一樣重要,。這種調(diào)節(jié)性的結(jié)構(gòu)即染色質(zhì)，是健康和疾病細(xì)胞中基因表達(dá)的一種關(guān)鍵的調(diào)節(jié)因子。染色質(zhì)由纏繞在組蛋白束上的DNA組成,，就好像是一串珠子一樣,。連接在組蛋白上的化學(xué)標(biāo)簽（甲基基團(tuán)）能改變?nèi)旧|(zhì)的組織方式，因此使一定的基因組合被打開(kāi),。
在這項(xiàng)研究中,，研究人員分析了兩條最短的人類(lèi)染色體（21號(hào)和22號(hào)染色體）的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)。這兩條染色體占人類(lèi)基因組的2％,。他們還分析了人類(lèi)和小鼠基因組上的其他區(qū)域,，并且在相對(duì)應(yīng)的染色體區(qū)域上發(fā)現(xiàn)了相似的甲基化模式，即使根本的DNA序列并不相同,。
在大多數(shù)情況下,，標(biāo)簽的位置與活性基因轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)相一致。但在新的研究中,，他們出乎意料的發(fā)現(xiàn)標(biāo)簽卻在基因的附件區(qū)域“閑逛”,。研究人員認(rèn)為這些位點(diǎn)具有重要的調(diào)節(jié)性功能，因?yàn)榧谆问脚c小鼠基因組的相對(duì)應(yīng)部分很相似,。直到現(xiàn)在,，這些信息卻被標(biāo)準(zhǔn)的基因組分析工具所遺漏。
更讓研究人員驚奇的是散布在含有HOX基因的基因組區(qū)域上的組蛋白標(biāo)簽密度異乎尋常,。在HOX區(qū)域,，研究人員看到大約有幾千對(duì)堿基的長(zhǎng)基因組片斷完全被標(biāo)簽覆蓋著。研究人員推測(cè)這些特殊的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)可能活化HOX基因,。這種活化可能對(duì)了解某些癌癥的機(jī)制有價(jià)值,。
研究人員希望接下來(lái)能夠利用在這項(xiàng)研究中使用的新技術(shù)來(lái)確定白血病細(xì)胞的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)并因此了解這種疾病的分子基礎(chǔ)。
