Nature：解开基因沉默的十年谜团

　　最近，瑞士Friedrich Miescher生物医学研究所（FMI）的Marc Bühler及其研究团队，阐明了小RNA介导的基因沉默的根本机制，从而解开了十多年来一直困扰着学术界的一个谜团。他们的研究结果，发表三月二十五日出版的《Nature》杂志，有很大的潜力应用于各个研究领域。

　　早在2002年，有几个研究小组发现，小RNA分子可以关闭已经明确定义的基因组区域，这一发现被《Science》誉为当年年度突破。科学家们非常激动，因为他们现在似乎有一种工具，能让他们影响基因组，而不直接修改DNA。然而，随着时间的推移，科学家发现他们很难详细解释这背后的机制，最初的兴奋变成了沮丧。FMI组长Marc Bühler回忆道：“矛盾的数据，论文被撤回——我们未能获得任何进展。一段时间，我也想放弃查个水落石出的希望。”但是他们成功了。

　　科学家在《Nature》发表的研究中报道称，一组称为Paf1复合体（Paf1C）的蛋白质——本身是RNA聚合酶复合体的一部分，可阻止小RNA分子沉默基因组的一部分。当酵母中的Paf1C突变时，RNA片段可以用来关闭靶向基因组区域。这种效果是强大而持久的。Bühler说：“在我们的实验中，我们发现，基因沉默也保持在下一代，即使原来的RNA分子不再存在。所以我们发现的是一种完全的表观遗传学机制：我们可以改变跨代的基因表达，从而影响细胞的发育，而不直接改变DNA序列。”

　　为了获得这些结果，本文共同第一作者Katarzyna Kowalik和Yukiko Shimada（都是Bühler研究团队成员），使用了一种精细的酵母遗传筛选，近年来这种方法已被研究界所淡忘。Bühler解释说：“经过过去几年的挫折，我们返回到这种‘老’方法，并结合新一代全基因组测序技术。这是成功的秘诀所在。”

　　Paf1C是一种蛋白质，也存在于高等生物中，以一种几乎不同于酵母的形式。Bühler点评说： “很有趣的是，我们现在可以利用RNA分子，以一种序列特异性的方式诱导表观遗传基因的沉默，同样的蛋白质也存在于哺乳动物细胞中；这RNA为基础的疗法打开了新的途径。同时，一些众所周知的障碍仍有待克服。”

　　因此，Bühler认为，这一发现目前在非医疗领域引起了特别的兴趣：“科学家们一直在植物生物技术中研究这些RNA机制，在这个领域中，基因表达的表观遗传学控制可以避免产生转基因生物。”