和线虫之类的简单动物一样,人类基因组也同样充满了许多重复的序列,这是来自进化过程中由于病毒感染而导致的残留物。这些重复DNA通常沉默,但当将它们进行转录的时候,就会生成RNA和DNA的毒性杂交体,这种异常的R-环(R-loop)会引发基因组出现插入和删除,危及基因组的完整性。那在正常情况下,是什么保证它们沉默的呢?

  研究人员发现原来是保守的组蛋白H3上甲基化修饰的功劳,虽然这种修饰在发育过程中也会沉默基因,但对于线虫来说并不是组织分化必需的,它的作用在于保护基因组不出现重复驱动突变。

  组蛋白甲基化基团能给细胞机器发送信号,判断一个DNA序列到底能否被转录。H3K9位置上的组蛋白甲基化包装的尤为紧密,因此难以将信息送达到转录机器。当序列不能表达时,组蛋白甲基化就会令基因沉默,因此自然,组蛋白甲基化转移酶HMTs会出现在细胞分化过程中,以及多种癌症发生过程中。目前临床上已经利用了一些HMTs抑制剂,如DNA甲基转移酶抑制剂5-azacytidine已于2004年被FDA批准用于血液系统肿瘤的治疗、组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)SAHA也于2006年被FDA批准用于T细胞淋巴瘤的治疗。