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Science：表观遗传学调控颠覆性别差异老观点
英国生物信息学研究所EMBL-EBI和德国Max Planck免疫表观遗传学研究所MPI的研究人员发现了细胞同时调节多种不同基因活性的方式。这一研究成果发表在Science杂志上，揭示了性别差异背后的重要机制，颠覆了此前的普遍观点。
该研究分析了果蝇调控一系列重要基因的机制。雌性果蝇拥有两个X染色体，而雄性只有一个，这就需要避免雌性X染色体上的基因产生两倍于雄性相应基因的蛋白。研究人员发现，雄性果蝇通过使其X染色体基因产量翻倍来避免上述情况，在雄性果蝇体内一个表观遗传学酶使成千上万的不同基因产量翻番。
“想象一下，你有成千上万不同大小、不同形状半满的玻璃杯，”在EMBL-EBI领导该研究的Nick Luscombe说。“现在要将它们同时装满，这可是一个相当复杂的机制。”
研究人员需要检测表达量提高的信号来研究基因的表达量，在绝大多数这类研究中，基因表达升高的系数都在10到100之间，而在这项研究中这一信号只有2。要精确检测这样微弱的信号是并不容易，研究人员对数百个基因进行了大量研究和生物信息学分析。
研究人员发现H4K16(组蛋白H4赖氨酸16)的高度乙酰化，使单条雄性X染色体上的基因转录翻倍。对RNA聚合酶II进行精确定量发现，结合到雄性X染色体的RNA聚合酶II是结合到雌性X染色体上的两倍。这意味着两性之间的差异来源于转录的起始阶段，当聚合酶首次结合DNA时。这与科学界中的普遍观点不同，此前人们普遍认为性别差异相关的调控机制是在转录过程中开始的。
发现雄性X染色体基因双倍表达机制带了深远的意义，在这一机制中组蛋白乙酰化修饰广泛影响了染色质的结构，从而实现了对RNA聚合酶II功能的精确控制。这是人们首次发现一个直接而清晰的机制，将组蛋白修饰与控制成千上万基因表达的聚合酶活性联系起来。
研究人员计划继续深入研究这种广泛调节机制中的各种因素，并分析这一机制如何与细胞其他遗传信息微调方法协同起作用。
