我们的身体大约有14万亿个细胞，每个细胞含有一个细胞核，DNA长2米，宽20个。为了适应每个细胞核，DNA缠绕在特定的蛋白质周围。这些包裹DNA的线轴抑制基因调控蛋白与基因组上的蛋白质编码区段的结合，这有助于在不需要时将基因保持在“关闭”位置。
到目前为止，尚不清楚这种DNA包装如何影响早期胚胎的发育。在本周发表在“科学”杂志上的一篇论文中，宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员发现，在小鼠胚胎中 - 受精后仅8天 - 沿着基因组的压缩区域增加了蛋白质编码基因。几天后，在细胞分化阶段，这些结构域开放，允许某些基因被读取并制成相应的蛋白质。
“这是我们对早期胚胎中基因如何被控制的理解的根本性改变，即使我们还不能看到所有潜在的临床影响，”宾夕法尼亚大学再生医学研究所所长Ken Zaret博士说。细胞与发育生物学教授。“这项研究证明了'关闭位置'对早期动物发育中基因活动的重要性。”
第一作者，Zaret实验室的博士后研究员Dario Nicetto博士解释说，他和共同作者认为，在发育的早期阶段，出现了更紧凑的基因编码区，因此细胞可以迅速“决定”哪些基因应该是制成蛋白质。然而，如果基因在正确的区域不开放以被读取并制成适当的蛋白质，则细胞失去其正确的身份并产生受损的组织，并最终导致死亡。
研究小组还发现，压实区域有三个甲基分子，这些甲基分子发生在蛋白质沿基因组结合的特定位点。基本上，更多的三甲基化导致更多的压实，这意味着较少的基因组可用于mRNA以最终制备全长蛋白质。另一方面，较少的三甲基化意味着较少的压实，因此更多的基因组可用于转录成工作蛋白质。
研究小组表明，如果它们使加入甲基的酶失活到染色体上，就会导致细胞不适当基因的不合适表达导致组织最终死亡。例如，他们发现肝细胞中通常不“开启”的基因被激活，导致细胞死亡并最终导致肝功能不足。未来的研究将研究三种酶如何“学习”基因组的哪些部分沉默。
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