有些細(xì)胞沒有得到他們應(yīng)得的尊重。事實(shí)上，大多數(shù)細(xì)胞沒有。我們星球上99%以上的無數(shù)細(xì)胞都處于靜止?fàn)顟B(tài)。拿起一把土：它含有數(shù)以千計(jì)的微生物，如果你將它放在培養(yǎng)皿中，幾乎每一種都不會(huì)生長(zhǎng)。這些細(xì)胞具有代謝活性 - 是的，活著的 - 但它們并沒有分裂。并且它們將保持在生殖“安靜”狀態(tài)，除非在特定條件下刺激以重新進(jìn)入細(xì)胞周期并再次進(jìn)行分裂。事實(shí)上，我們的一些最重要的細(xì)胞是靜止的，包括干細(xì)胞，適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的細(xì)胞，以及女性在通過受精激活之前可以攜帶數(shù)十年的卵母細(xì)胞。

劃分細(xì)胞雖然在自然界的大局中總是微不足道的，但卻引起了我們的大部分注意，并且出于不難想象的原因。能夠分裂的細(xì)胞是那些將地球上所有生命帶向下一代的細(xì)胞。當(dāng)復(fù)制運(yùn)行時(shí)，就像人類癌癥一樣，基本的生命維持功能被轉(zhuǎn)化為威脅生存本身的武器。

今天在“ 科學(xué) ”雜志上，由羅伯特·A·馬丁恩森，冷泉港實(shí)驗(yàn)室(CSHL)教授和HHMI-GBMI調(diào)查員領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)生物學(xué)家團(tuán)隊(duì)提出了證據(jù)支持一種理論，該理論深刻地將所有細(xì)胞之間的戰(zhàn)斗置于提示機(jī)制之間他們復(fù)制他們的DNA以及那些使他們能夠?qū)NA轉(zhuǎn)錄成RNA的DNA。“這是一個(gè)必須管理的固有選擇，并且是我們的蜂窩機(jī)器在任何特定時(shí)間所做的大部分工作，”Martienssen說。

Martienssen團(tuán)隊(duì)今天報(bào)告的證據(jù)是，在靜止?fàn)顟B(tài)下，對(duì)眾多無聲細(xì)胞多數(shù)細(xì)胞的關(guān)注變?yōu)榻裹c(diǎn)。博士后研究員Benjamin Roche首次進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，證明大多數(shù)細(xì)胞無法在靜止?fàn)顟B(tài)下存活，除非稱為RNA干擾(RNAi)的表觀遺傳機(jī)制正在運(yùn)行。RNAi和其他表觀遺傳過程誘導(dǎo)特定基因在何時(shí)何地發(fā)生變化，而不改變其遺傳密碼。

使用簡(jiǎn)單的裂殖酵母(S. pombe)細(xì)胞作為模型，研究小組發(fā)現(xiàn)缺乏RNAi的突變體無法進(jìn)入，維持或退出靜止?fàn)顟B(tài)。沒有RNAi的酵母只有在它們處于分裂過程中才能存活。

這表明，如果真核細(xì)胞要活著，那么靜止本身就需要RNAi存在。有必要問一下在RNAi起作用的靜止細(xì)胞中發(fā)生了什么。在巴黎巴斯德研究所與BenoîtArcangioli博士合作的羅氏博士領(lǐng)導(dǎo)的Martienssen實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了為期五年的研究，這些鳩尾小姐的問題得到了以下解釋。

當(dāng)細(xì)胞退出細(xì)胞周期，離開繁殖狀態(tài)時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行重新編程以進(jìn)入靜止?fàn)顟B(tài)。這種重編程部分是由RNAi完成的，RNAi通過使一種名為RNA聚合酶的普遍存在的酶與雙螺旋物理分離而起作用，從而使基因沉默，在某些早期，它已附著以便將基因組的DNA翻譯成RNA信息。編碼蛋白質(zhì)。

RNA聚合酶有多種形式。在循環(huán)細(xì)胞中，RNA聚合酶II的釋放還具有刺激細(xì)胞產(chǎn)生稱為異染色質(zhì)的高度壓縮區(qū)域的作用，通常在染色體中心部分的著絲粒附近。RNAi是高等生物中更復(fù)雜的表觀遺傳機(jī)制的一部分，一旦建立就會(huì)使異染色質(zhì)沉默。在RNAi缺失或失效的細(xì)胞中，異染色質(zhì)(通常是沉默的)被激活。

Martienssen及其同事在2002年指出，科學(xué)引用的表觀遺傳學(xué)研究稱其為“年度突破”。新的研究表明，缺失RNAi的細(xì)胞不能準(zhǔn)確地進(jìn)入或保持靜止，因?yàn)楫惾旧珔^(qū)失去控制并最終殺死細(xì)胞。該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在將這一觀察結(jié)果放在一個(gè)能夠顯著擴(kuò)大其影響的背景下。

“我們通過遺傳分析發(fā)現(xiàn)，RNAi不僅與RNA聚合酶II在異染色質(zhì)的形成和調(diào)節(jié)中相互作用，”Martienssen說。“我們還發(fā)現(xiàn)，在靜止細(xì)胞中，RNAi誘導(dǎo)的RNA聚合酶I的釋放是另一種在轉(zhuǎn)錄過程中起作用的酶，它可以使靜止細(xì)胞維持其靜止?fàn)顟B(tài)。”

RNA聚合酶I的特異性釋放是rDNA占據(jù)的遺傳物質(zhì)區(qū)域，這是關(guān)鍵所在。rDNA是編碼RNA的遺傳物質(zhì)，有助于構(gòu)成核糖體，所有細(xì)胞中都含有蛋白質(zhì)工廠。rDNA與編碼異染色質(zhì)的DNA非常相似，具有高度重復(fù)性，可在基因組中以多個(gè)拷貝出現(xiàn)。RNAi的作用從rDNA區(qū)域釋放RNA聚合酶I，并且這樣做可以防止在維持靜止期間異染色質(zhì)的過度積累。

“這項(xiàng)研究可能解釋了RNAi在干細(xì)胞中發(fā)揮的關(guān)鍵作用，干細(xì)胞在其生命的大部分時(shí)間內(nèi)都是靜止的;而且在癌癥中也是如此，畢竟，這是通常靜止的細(xì)胞的刺激，開始分裂和增殖。有趣的是，過渡通常伴隨著RNAi的突變，“Martienssen說。