通過研究酵母中的基因，賓夕法尼亞洲立大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)組蛋白修飾可以控制一個基因是否得以發(fā)揮功能，有可能在維持基因"表達(dá)潛能",確保未來子細(xì)胞行為與親代細(xì)胞一致上發(fā)揮了重要作用。這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)對于研究諸如癌癥等疾病具有重要意義。

    這項(xiàng)刊登在《PNAS》上的研究由賓夕法尼亞洲立大學(xué)生物化學(xué)、分子生物學(xué)和物理學(xué)助理教授白露（Lu Bai,音譯）領(lǐng)導(dǎo)，與猶他州大學(xué) David Stillman 協(xié)作完成。

    利用細(xì)胞分裂熒光視頻，白露和她的研究小組觀察了在單個酵母細(xì)胞中 HO 基因在多次細(xì)胞分裂過程中的表達(dá)情況。通常， HO 表達(dá)會導(dǎo)致芽殖酵母變性：由雄性變?yōu)榇菩?，或是相反?quot;有趣的是，人們猜想 HO 表達(dá)以及因此導(dǎo)致的性改變只發(fā)生在'母'細(xì)胞而非新生的'子'細(xì)胞中，"白露說。通過觀看這一視頻，研究小組成員發(fā)現(xiàn) HO 表達(dá)于 98 %的母細(xì)胞和 3% 的子細(xì)胞中。"絕大多數(shù)的母細(xì)胞和子細(xì)胞的反應(yīng)都如猜想的一樣，但在小部分細(xì)胞中，基因表達(dá)出現(xiàn)了錯誤。"

    白露研究小組急迫想了解的問題是，為什么在小部分的細(xì)胞群中（2%的母細(xì)胞和3%的子細(xì)胞） HO 基因調(diào)控會發(fā)生錯誤？她發(fā)現(xiàn)，答案似乎存在于組蛋白中。白露說："我們發(fā)現(xiàn)組蛋白構(gòu)型改變影響了部分細(xì)胞，使得它們的 HO 表達(dá)調(diào)控失常。此外，我們發(fā)現(xiàn)，在某些情況下， HO 表達(dá)可以'記住'自身：如果在一個細(xì)胞中 HO 開啟，在它的子細(xì)胞中 HO 也更有可能被開啟。我們證實(shí)，這種 HO 表達(dá)的短時記憶似乎通過組蛋白修飾遺傳。因此，進(jìn)一步在單細(xì)胞水平上研究基因表達(dá)，對于疾病研究可能具有重要的意義。"

    白露解釋說，基因表達(dá)是指某些基因受到調(diào)控，表達(dá)開啟或關(guān)閉的過程，這是所有生物細(xì)胞最基本的一個生命過程。即便細(xì)胞具有相同的DNA,不同的基因表達(dá)程 序可以導(dǎo)致不同的細(xì)胞行為和功能。例如，盡管人類肌細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞具有相同的DNA,它們的行為和功能卻非常的不同?；虮磉_(dá)錯誤調(diào)控可以影響細(xì)胞的適應(yīng) 性，導(dǎo)致疾病。白露說："基因表達(dá)往往因細(xì)胞而異。錯誤調(diào)控可能發(fā)生于一小部分細(xì)胞，這些細(xì)胞隨后就可能引起疾病。因此，研究在單細(xì)胞水平研究基因調(diào)控具 有重要的意義。"