RIKEN研究人员发现了细胞复制和使用化学指令表达基因的“读写”机制。基因表达的质量和数量不仅与转录因子的指令相关，还与各种组蛋白的化学修饰相关，这些组蛋白为染色体中的DNA提供了支架。

长期以来，科学家们一直在争论组蛋白的这些修饰是否是激活基因表达的表观遗传原因。如果是这样的话，它们如何激活基因表达并在有丝分裂过程中维持，其中一个细胞分裂成两个子细胞。

RIKEN生物系统动力学研究中心的TakashiUmehara解释说：“组蛋白修饰是否是基因表达的表观遗传原因仍然是一个假设，因为没有人见过组蛋白修饰是否能够自我复制。”

为了探索这个问题，Umehara和他的团队专注于一种称为p300/CBP的蛋白质，这种酶既可以引入组蛋白上的乙酰基修饰(乙酰化)，又可以与组蛋白上的乙酰基修饰(乙酰化)结合。具体来说，研究人员对p300/CBP结合的组蛋白H3-H4复合物上的特异性乙酰化感兴趣。已知这些乙酰化会激活附近DNA序列中的基因表达。

但H3–H4只是更大“核小体”组装体的一个组成部分，该组装体还包括组蛋白H2B–H2A复合物。所有这些不同的组蛋白都可以携带不同的乙酰化模式，并且它们的乙酰化之间的因果关系尚未得到很好的理解。

现在，Umehara和同事开发了一种实验技术，使他们能够在指定位点生成具有乙酰化的组蛋白。然后，他们监测了p300/CBP如何与含有这些选择性乙酰化人类组蛋白的核小体相互作用并乙酰化。该工作发表在《自然通讯》杂志上。

研究小组发现p300/CBP识别并结合H3-H4复合物上的特定乙酰化标记。然后，该酶将乙酰化标记复制到H3–H4的未乙酰化位点，同时还在同一核小体内将它们从H3–H4转录为H2B–H2A。由于这种新乙酰化的H2B-H2A复合物更有可能从核小体上剥离，因此出现了一个模型，在该模型中，它最终指示细胞转录机器转录哪些基因。

这些结果为p300/CBP如何将乙酰化标记遗传到新​​分裂的细胞并在表观遗传上利用这些标记进行基因表达提供了前所未有的视角。“我从来没有想象过如此优雅的阴阳机制来遗传和表达表观遗传信息，”梅原说。

梅原的团队现在的目标是探索这些过程在非动物物种(包括酵母和植物)中的保守程度。

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