表观遗传学进展：减数分裂中组蛋白修饰作用

　　

生物通报道：组蛋白的修饰作用是表观遗传学中的一个重要研究领域。最近来自MIT的Terry Orr-Weaver和他的同时第一次对最近发现的核小体组蛋白激酶（nucleosomal histone kinase, NHK-1）进行了遗传分析，文章将发表在11月1日的Genes&Development上。

表观遗传学（epigenetics）指在基因组中除了DNA和RNA序列以外，其它调控基因的信息，它们虽然本身不改变基因的序列，但是可以通过基因修饰，蛋白质与蛋白质、DNA和其它分子的相互作用，而影响和调节遗传的基因的功能和特性，并且通过细胞分裂和增殖周期影响遗传的一门新兴学科。表观遗传学是生命科学中一个普遍而又十分重要的新的研究领域。它不仅对基因表达、调控、遗传有重要作用，而且在肿瘤、免疫等许多疾病的发生和防治中亦具有十分重要的意义。它是生命科学中近年来的一个突出进展，具有十分广泛深刻研究和应用前景。

而在表观遗传学中组蛋白的修饰作用是一个重要的组成部分。在这项研究中，研究人员构建了NHK-1突变的果蝇，通过对不育的卵母细胞进行细胞分析发现了这种组蛋白激酶对于联会复合物（synaptonemal complex）^①的解开，凝缩蛋白（condensin）^②的加入和组蛋白^③H3和H4的乙酰化是必需的。

生物通注：① 同源染色体配对联会形成的一种梯状结构。

② 在染色体凝缩过程中，通过介导分子内部建立横桥，使DNA形成卷曲螺旋。

③ 组蛋白是真核生物染色体的基本结构蛋白, 是一类小分子碱性蛋白质, 有五种类型：H1 、H2A 、H2B 、H3 、H4，它们富含带正电荷的碱性氨基酸, 能够同DNA中带负电荷的磷酸基团相互作用。

5种组蛋白在功能上分为两组：一组是核小体组蛋白(nucleosomal histone), 包括H2A、H2B、H3和H4, 这四种组蛋白相对分子质量较小(102～135个氨基酸残基), 它们的作用是将DNA分子盘绕成核小体。它们没有种属及组织特异性, 在进化上十分保守, 特别是H3和H4是所有已知蛋白质中最为保守的。H1属于另一组组蛋白, 它不参加核小体的组建, 在构成核小体时起连接作用, 并赋予染色质以极性。H1有一定的组织和种属特异性。H1的相对分子质量较大, 有215个氨基酸残基, 在进化上也较不保守。

这项研究为组蛋白修饰作用在染色体减数分裂动态过程起到重要作用提供了重要证据，它证明了组蛋白修饰在染色体减数分裂过程结构改变的过程中起到关键作用。与DNA紧密结合的染色质蛋白的修饰保证了减数分裂时染色体正常的分离，因此防止了流产和畸胎的出现（生物通记者 谢菲）。

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