在多細胞生物中，表觀遺傳學解釋了為什么每種類型的細胞在形狀和功能上都不同，每種細胞都有著不同的指令子集。細胞也將表觀遺傳調(diào)控作為一種“免疫系統(tǒng)”，抑制被稱為轉(zhuǎn)座子的破壞性“跳躍基因”的活動，否則它們會在基因組中跳躍并威脅其完整性。

科學家們?nèi)栽谂忾_細胞用來精確控制基因活動的許多通路?，F(xiàn)在，來自沖繩科學技術(shù)大學院大學（OIST）的研究人員通過觀察植物細胞如何抑制轉(zhuǎn)錄，發(fā)現(xiàn)了解開這個謎團的線索。他們最近發(fā)表在《自然通訊》（Nature Communications）上的發(fā)現(xiàn)，精確地指出了以前未知的DNA片段，這些片段因表觀遺傳調(diào)控而沉默，其中許多基因源自轉(zhuǎn)座子。

這項研究提供了一個關(guān)于細胞如何以及在哪里抑制整個基因組轉(zhuǎn)錄的全面觀點，重要的是，研究人員發(fā)現(xiàn)這種沉默對于確保參與發(fā)育和應(yīng)激反應(yīng)的基因正常發(fā)揮作用至關(guān)重要。在轉(zhuǎn)錄過程中，一段DNA被復制到RNA中。通常，這些RNA轉(zhuǎn)錄體被用來制造蛋白質(zhì)。細胞可以通過在DNA或包裝DNA的組蛋白上添加化學標簽來促進或抑制轉(zhuǎn)錄，這些標簽可以告訴細胞哪些RNA轉(zhuǎn)錄物最終成為蛋白質(zhì)以及產(chǎn)生的數(shù)量。

這種水平的精確控制對于管理轉(zhuǎn)座子是至關(guān)重要的。研究人員介紹說，轉(zhuǎn)座子是基因組中的寄生蟲，它們以犧牲機體為代價來促進自身的表達，當轉(zhuǎn)座子活躍時，它的基因序列被用來制造一種蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)可以將轉(zhuǎn)座子移動到基因組中的不同位置，就像剪切、粘貼或復制、粘貼的計算機功能一樣。

轉(zhuǎn)座子通常是沉默的，因為他們的活動可以禁用重要的基因。但有時，在壓力下，植物會重新激活轉(zhuǎn)座子，因為它們是基因變異的來源，可能產(chǎn)生有益的突變，使植物適應(yīng)變化的環(huán)境。

這項研究的最終目標是確定細胞可以如何識別和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)座子，這可能有助于更好地理解植物如何應(yīng)對環(huán)境變化，例如全球變暖、干旱和土壤中的養(yǎng)分降解，從而有助于開發(fā)出能夠抵抗各種脅迫的新作物。

來源：沖繩科學技術(shù)大學院大學