新发现解释了为什么具有相同基因的细胞执行独特工作

尽管含有相同的基因，科学家们已经做了一个重要的发现，解释了我们身体中数十亿个不同细胞的外观和行为如何以及为何如此不同。这一发现由都柏林圣三一学院Smurfit遗传学研究所的团队制作，适用于所有复杂的动物，包括人类。

该团队在动物身上发现了一个全新的蛋白质家族 - 包括鱼类，爬行动物，鸟类和哺乳动物 - 他们将其命名为PALI1和PALI2。令人着迷的是，这些蛋白质家族起源于自数百万年前脊椎动物和无脊椎动物物种彼此进化以来获得新功能的基因。具体而言，PALI1对胚胎发育至关重要，特别是对于控制细胞身份。

三位一体的遗传学副教授Adrian Bracken带领团队刚刚在国际领先的科学期刊Molecular Cell上发表了这些研究成果。Eric Conway博士和Emilia Jerman博士是论文的主要作者，之前曾在Bracken教授的实验室担任博士生，同时该团队还与日本Riken研究所的Haruhiko Koseki实验室合作。

这项新工作有助于理解为什么血细胞和脑细胞的外观和行为截然不同，但含有完全相同的基因。这个关于所谓的“细胞身份”的令人费解的问题是表观遗传学领域的核心问题，它致力于解释身体中具有相同基因组的细胞如何能够以不同的方式表现和行为。表观遗传学的研究为每种类型的细胞如何具有其独特的基因模式提供了关键的分子见解，这些基因模式可以以严格控制的方式打开或关闭。

其核心是一组称为Polycombs的表观遗传调节因子，它们对于调节植物和动物界的多细胞生物中的细胞特性至关重要。Bracken实验室研究了这些Polycomb表观遗传调节因子的生物学特性，他们新发现的PALI1和PALI2蛋白质形成了一个新的Polycombs家族，其独特之处在于它们仅存在于脊椎动物中 - 它们不存在于无脊椎动物或植物中。

Bracken教授在评论研究结果时说：“PALI1和PALI2的这一发现是我们理解干细胞如何专注于复杂动物(如鱼类，爬行动物，鸟类和哺乳动物)的重要一步。”

“除了它与干细胞生物学和再生医学的相关性之外，它还可能对未来的癌症治疗产生影响。例如，我们还在研究一种名为EZH2的相关Polycomb蛋白，其功能在某些血液和脑癌中被解除管制。已开发出针对EZH2治疗这些患者的新药，但我们的新结果表明，这些患者也可能通过靶向PALI1和PALI2 Polycomb蛋白的药物进行治疗，这可能会带来额外的益处。

“Bracken实验室正在进行的这项研究得到了爱尔兰癌症协会，爱尔兰研究理事会，全球癌症研究，健康研究委员会和爱尔兰科学基金会的资助，对此我们非常感激。”