圖注：科學家研究的三聯體結構圖像
我們對基因如何從父母傳遞給孩子瞭解很多，但科學家們仍在研究表觀遺傳信息（有關基因啟動或沉默的指令）是如何一代一代地向下傳遞的。
近日，哈佛大學醫學院的遺傳學家們利用秀麗隱杆線蟲模型揭示了參與表觀遺傳信息傳遞的兩種新型蛋白質。通過進一步探索，研究人員發現這些蛋白質在細胞質中形成了前所未有的無膜液滴，並稱之為Z小體。Z小體與兩個先前被識別的小體相互作用，不僅導致了表觀遺傳的一些過程，也為這種液體在其他液體中的行為提供了新的見解。
該研究的作者，哈佛大學醫學院的Philip and Aya Leder 教授 Scott Kennedy說：“看到三個液滴在第四個液體中形成有序的結構，而不是相互混合，這是非常令人興奮的。”Kennedy和他的同事推測，通過讓特定的RNA翻譯蛋白質，微滴有助於決定哪些基因可以表達。
通過篩選從線蟲成蟲到後代的表觀遺傳信息所需的基因，研究人員發現了兩種以前未被牽扯進來的基因，即形成蛋白質ZNFX-1以及WAGO-4的基因。這兩種蛋白質同RNA結合在一起，驅動許多與表觀遺傳相關的現象。用熒光分子標記ZNFX-1和WAGO-4可以顯示出它們幾乎完全位於生殖細胞中，這進一步讓科學家們相信這兩種蛋白參與了遺傳過程。
圖注：蛋白WAGO-4，顯示為綠色，集中在生殖細胞（圖片上方），或普通體細胞（圖片下方）。
在觀察線蟲從受精卵發育成成蟲的過程時，研究人員發現ZNFX-1和WAGO-4作為P小體的一部分參與生命的進程。P小體是動物生殖細胞中發現的液滴，是一種液體狀凝聚物。這種現象引起了科學家們的興趣，因為它們在沒有膜的包被的情況下，還可以區別於細胞液。 “沒有袋子把它們聚在一起，”Kennedy說，“就像水中的一滴油。”令Kennedy和同事驚訝的是，隨著線蟲的成熟，ZNFX-1和WAGO-4從P小體中鼓泡出來，形成了自己的微滴，Z小體。P小體和Z小體不知何故粘在一起，但沒有合併。
在胚胎髮育過程中，微滴形成於線蟲體內的特定位置，並在胚胎髮育過程中以特定的順序相互聯繫，這表明整個組裝過程在遺傳上是有順序的而不是偶然的。三聯體顆粒坐落在細胞核膜孔上RNA必經道路上。在RNA整個進入細胞質轉錄之前，必須先經過這些三聯體顆粒所組成的方陣。研究人員推測Z小體決定著RNA的翻譯過程，然後為後代記錄這些決定。這些小體像篩子或看門人，它們就好像在問：我應該表達你嗎？我想讓你成為一種蛋白質嗎？我該讓我的後代記住你是否應該被翻譯為蛋白質？
總體而言，三聯體液滴結構在細胞核到細胞質的蛋白質製造流程中起到了指揮的作用。Kennedy說：“這個線蟲模型是強大的，因為我們有能力弄清楚這些小體的確切作用，並檢驗它們是否是表觀遺傳的必要條件。”
閱讀更多 科技工作者 的文章
