打开正确的门：新的工作揭示了“跳跃基因”的控制机制

东京大学的Akihisa Osakabe和Yoshimasa Takizawa领导的国际联合研究阐明了拟南芥（Arabidopsis thaliana）中DDM1（DNA甲基化1减少）蛋白阻止“跳跃基因”转录的分子机制。由于这种蛋白质的变体存在于人类中，这一发现提供了对这种“跳跃基因”突变引起的遗传状况的见解。研究结果发表在《自然通讯》杂志上

解开的DNA通常被称为字符串。然而，在细胞中，它看起来更像一个弦球，只是循环模式要复杂得多。最小的单位称为核小体。它由包裹在蛋白质（组蛋白）支架上的一段DNA组成

转座子，即可以“跳跃”到基因组不同位置的基因，隐藏在核小体中，这使得细胞难以沉积抑制转座子转录的化学标记。DDM1是一种以维持这种抑制化学标记而闻名的蛋白质，但目前尚不清楚当转座子被整齐地收起时，它是如何进入转座子的

该论文的第一作者Osakabe说：“跳跃基因很有趣，因为它们可以引起基因组的重大变化，无论是好是坏。研究DDM1等蛋白质如何管理这些基因有助于我们了解生命的基本机制，并具有重要的实际应用。”

研究人员使用了冷冻电子显微镜，这是一种能够在近原子尺度上成像的技术。这使他们能够观察核小体内DDM1蛋白和DNA的结构

Osakabe回忆道：“看到DDM1和核小体的详细结构，我们感到非常兴奋。”。“令人惊讶的是DDM1是如何打开核小体的。捕捉这些结构很有挑战性，但看到这些结果使所有的努力都变得值得。”

高分辨率图像显示了DDM1与核小体中DNA结合的确切位置。因此，通常关闭核小体的特异性结合位点变得更加“灵活”，并开放以允许抑制化学标记沉积，从而防止转座子被转录

这个看似微不足道的细节可能是重大改进的开始

Osakabe说：“人类版本的DDM1，称为HELLS，工作原理类似。”。“从长远来看，这些发现可能会为类似基因引起的人类遗传疾病带来新的治疗方法。这一新知识还为植物和其他生物如何控制其DNA提供了见解，这可以提高我们种植更好作物或开发新生物技术的能力。”