今天发表在《科学》杂志上的一项研究表明，编码组蛋白(包裹闲置 DNA 的“线轴”)的基因中的一个缺陷与儿科癌症有关。

威斯康星大学医学与公共卫生学院生物分子化学助理教授 Peter W. Lewis 表示：“与大多数需要多次攻击的癌症不同，我们发现这种特殊的突变可以自行形成肿瘤。”麦迪逊。

组蛋白的模式源自它们帮助打包和组织的同一基因组。“组蛋白的日常工作是压缩基因组，”刘易斯说。“组蛋白需要六英尺长的 DNA，并将其包装在直径几微米的东西中。”

刘易斯早在 2013 年到达威斯康星大学麦迪逊分校威斯康星州发现研究所之前就开始探索组蛋白突变。在当年的一篇出版物中，他和同事发现了与致命性脑肿瘤 DIPG 相关的组蛋白突变机制。

由于 DIPG 突变总是会改变组蛋白基因中相同位置的相同氨基酸，刘易斯知道它有一些特别之处。

组蛋白在激活或沉默基因的“Rube Goldberg”级联中发挥作用。在这些过程中，组蛋白上散布着某些化学基团，这些化学基团会吸引蛋白质，进而引发进一步的事件。

最终的结果可能是蛋白质的形成、另一个使用 DNA 的过程，或者是一种相反的机制，使 DNA 沉默。

在当前的研究中，刘易斯和同事展示了组蛋白突变的非凡力量。“没有人想到单个组蛋白突变会导致癌症，因为你从每个父母那里得到 15 个组蛋白基因拷贝，”他说，而这些其他基因可能会补偿单个突变。

在之前的 DIPG 工作中，Lewis 发现突变会导致组蛋白抑制 PRC2 酶，PRC2 会通过压缩基因来灭活基因。然而，如果 PRC2 本身受到组蛋白突变的抑制，这种沉默作用就会消失，Lewis 说，“这会导致基因表达异常。”

基因沉默是必不可少的。尽管几乎所有人类细胞类型都包含 20,000 多个基因中的每一个，但“大多数基因在任何给定的细胞类型中都被关闭，因为它们被打包起来，无法充当蛋白质的模板，”刘易斯说。