著絲粒位于X形染色體的中，許多真核生物的著絲粒含有高度重復的序列，以組蛋白H3K9上的甲基化為標志。這種表觀遺傳學修飾招募包括Swi6和Chp1在內的多種異染色質蛋白，保護著絲粒并確保染色體正確分離。如果由于突變導致染色質結構喪失，細胞中著絲粒處的重復DNA就會變得脆弱，使該處的重排和重組率升高。
基因組的不穩定性會導致細胞死亡或者引發癌癥，現在科學家們發現，細胞中有兩個分子機制共同起作用，以避免發生這種情況。南加州大學的科學家們指出，在DNA解鏈進行復制時，重復DNA處于zui不穩定的時期，此時就依賴異染色質和復制叉蛋白聯手對其進行保護。文章于3月7日提前發表在Cell Reports雜志的網絡版上。
研究顯示，復制叉蛋白復合體在異染色質結構缺失時，對著絲粒處的重復序列有保護作用。如果復制叉蛋白也存在缺陷，使復制叉的穩定性也受到破壞，更會加重上述問題的嚴重性。復制過程延遲或失效，會顯著增加染色質的重排。這樣的“基因組不穩定性”會使遺傳信息缺失或改變，導致細胞死亡甚至引起癌癥。
領導這項研究的Susan Forsburg是南加州大學的分子生物學教授，他領導團隊對酵母進行研究，向人們展示如果同時破壞異染色質和復制叉蛋白，會顯著增多異常染色體，甚至導致細胞死亡。
“這項研究能夠幫助我們正確理解，不同突變共同產生致命效果的機制，”Forsburg教授說。“重要的是，我們研究中的所有基因都可以在人體內找到對應，而且其中一些基因的突變已經與癌癥關聯起來。”
“我們已經知道，癌癥與表觀遺傳學修飾改變基因表達有關，”Forsburg說。“現在我們看到了表觀遺傳學修飾與復制叉蛋白的協同效應，表觀遺傳學修飾形成了異染色質結構，而這一結構與復制叉穩定性一同保護著著絲粒。”
研究表明，異染色質蛋白和復制叉保護機制聯手發揮作用，避免異常重組，保護著絲粒完整性并確保染色體正確分離。下一步，研究人員將繼續尋找，在這一過程中同樣起協同作用的其他因素。