来自埃默里大学生物系和耶鲁大学
遗传学系的研究者在最新一期的Cell杂志上发表了他们在表观遗传学方面的新见解，文章标题为：A C. elegans LSD1 Demethylase Contributes to Germline Immortality by Reprogramming Epigenetic Memory。
文章的通讯作者是埃默里大学生物系的William G.Kelly教授，第一作者David J.Katz，他是William实验室的博士后，现任埃默里大学副教授。William教授的实验室主要以C.elegans为模型研究干细胞的“母亲”受精卵的发育情况，研究胚胎发生期干细胞的发育情况，和多能性的维持机制。
干细胞一直都是生命科学领域的香饽饽，谁都在研究它，可是却没有人知道干细胞究竟是如何从受精卵逐步发育成胚胎干细胞的呢？当中的各种分子机制和表观遗传学机制没人清楚。而William的实验室正是要解开胚胎干细胞的身世之谜。
博士后David说，我们的这篇文章解释了受精卵发育的机制，简单的说，受精卵首先要清除来自母体和父体的遗传程序信息才可能分化成一个全新的生命。生物学的一个经典难题是，一个卵细胞和一个精子如何蜕变成一个新生命？当精子遇上卵细胞时，受精卵首先要清除来自亲代的特殊程序信息（精子或卵细胞自身的遗传程序信息），然后再开始生长成为一个新的生命。也正是这个原因，子代与亲代的表观遗传信息发生了深刻的变化。
研究人员发现程序重排与一个特殊的组蛋白修饰作用有关，这个组蛋白修饰作用牵涉到H3K4me2 demethylase LSD1/KDM1。如果这个组蛋白修饰发生突变将导致清除作用（清楚亲代的表观遗传学信息）失效。正常的C.elegans繁殖下一代的时候组蛋白的修饰信息不会传递给下一代。而如果发生突变，组蛋白的修饰信息会一代代传下去，研究小组做了个实验，把spr-5突变（这一突变会导致不孕），同时再突变LSD/KDM1，结果发现子代变得越来越继承亲代的不孕性状。而如果再从外界引进LSD/KDM1又使得子代清除亲代的表观遗传修饰程序的功能得以恢复。
这些结果表明，H3K4是一个具有维持子代表观遗传学记忆的蛋白，而在正常情况下LSD/KDm1（一种酶）能清除这些记忆，使得子代按照新的表观遗传学信息发育。
研究小组下一步将在小鼠模型上验证这一结论。
作者：
2009-4-22