Working to understand gene repression, Yang Shi (center), with Fei Lan (left), Yujiang Shi, and colleagues, discovered a new regulator of chromatin structure and gene activity, the first histone demethylase enzyme.

    研究人員發(fā)現(xiàn)一種在細胞調節(jié)基因開啟和關閉過程中起重要作用的酶,。這種新型的酶能夠協(xié)助安排基因活動模式,，這種模式進而決定正常的細胞功能。這種調節(jié)過程的破壞會導致癌癥的發(fā)生,。這一發(fā)現(xiàn)公布在2004年12月16日的Cell的網(wǎng)絡版上,，并將刊登在12月29日的印刷版上。這種酶的發(fā)現(xiàn)將對基因調節(jié)領域的研究產生重大影響,。

    數(shù)十年來,，研究人員一直推測細胞中存在這種神秘的酶，但卻未能證實?，F(xiàn)在Yang Shi的實驗室首次證明了它的存在,。發(fā)現(xiàn)的這種酶是一種組蛋白脫甲基酶，它能將加在與DNA結合的組蛋白上的甲基移走并幫助調節(jié)基因的活動,。

    先前人們認為組蛋白的甲基化作用是穩(wěn)定而不可逆的,，但這種新酶的發(fā)現(xiàn)表明組蛋白甲基化作用使基因調節(jié)過程更具動態(tài)性。Yin和Yang的這種觀點在生物學中具有普遍意義,，而且研究結果表明組蛋白甲基化并不困難,。

    已經知道一些組蛋白標簽（尤其是乙基）很容易添加和移除，這些標簽幫助基因適時開啟和關閉,。但是甲基的添加被認為只能通過組蛋白的破壞或替代才能被逆轉,。導致這種觀點的部分原因是一直沒能分離到一種脫甲基酶,。

    Shi實驗室在研究一種新基因抑制蛋白的功能時偶然發(fā)現(xiàn)這種脫甲基酶。當時,，研究人員將純化的蛋白放入試管并決定將它放入甲基化的組蛋白中,。他發(fā)現(xiàn)這種蛋白酶能夠有效切下甲基并留下完整的、未修飾的組蛋白,。研究人員從沒有想到他們研究的這種蛋白質竟然就是神秘的脫甲基酶,。

    這種酶并不能從組蛋白移走所有甲基，它只移走一種非常特殊的,、在組蛋白3(H3)的賴氨酸4(K4)上的甲基,。H3K4甲基化與轉錄有關，因此這個基團的移除與這種基因功能抑制相一致,。

    這個脫甲基酶的確定將促進其它同類脫甲基酶的不斷發(fā)現(xiàn),。這些發(fā)現(xiàn)將對生物學的每個部分產生影響。而且,，這種酶的發(fā)現(xiàn)也表明這個實驗室在基因調節(jié)研究領域已經站在了上游,。