中科院朱冰團隊發現表觀遺傳系統選擇性保護常染色質區

在細胞增殖期間，DNA經復制后將遺傳物質傳給子細胞。DNA復制錯誤，如果未經修復的話，能夠導致基因突變。對單個有機體而言，一些DNA突變可能導致疾病，甚至是致命性的疾病。可靠的DNA修復系統存在于細胞中以便確保地校正復制錯誤，因而保護著基因保真度。然而，一小部分復制錯誤逃避DNA修復，成為進化的一個重要基礎。表觀遺傳學研究可遺傳的并不是由于DNA序列發生變化而產生的表型變化。事實上，細胞內的表觀遺傳系統也能夠直接影響DNA序列。

在一項新的研究中，中國科學院生物物理研究所朱冰團隊利用一種實驗性進化方法，分析了粟酒裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe）的野生型菌株和存在錯配修復缺陷的突變型菌株中的突變率，其中粟酒裂殖酵母已進化了大約2000代。

他們發現在野生型粟酒裂殖酵母株中，異染色質區中的突變率要高于常染色質區（euchromatin），但是這種不一致性在存在錯配修復缺陷的粟酒裂殖酵母株中減弱了。這表明細胞內的錯配修復機制偏好地保護常染色質區中的基因保真度。

進一步的分析表明這種選擇性是由不同染色質區中的染色質可接近性差異所決定的。他們也發現在存在錯配修復缺陷的粟酒裂殖酵母和人結直腸癌樣品中，突變率與染色質可接近性呈正相關。而且這種正相關在存在功能性錯配修復機制的粟酒裂殖酵母和人結直腸癌樣品中并沒有觀察到。

這項研究提供直接的證據證實表觀遺傳系統影響著基因保真度。

相關研究結果發表在2016年8月19日那期Journal of Biological Chemistry期刊上，論文標題為“Preferential Protection of Genetic Fidelity within Open Chromatin by the Mismatch Repair Machinery”。