北京生命科学研究所的研究人员在《EMBO reports》杂志在线发表题为“A model for mitotic inheritance of histone lysine methylation”的文章，报道了有丝分裂细胞周期中组蛋白甲基化修饰的重建和保持的机制。
北京生命科学研究所的朱冰博士和陈涉博士为文章的共同通讯作者，徐墨博士为文章第一作者，其他作者还有王维香博士。该项研究获得了科技部973计划和北京市科委资助。
组蛋白赖氨酸甲基化修饰参与多种以染色质为模板的生物学过程的调控。新装配入染色质的组蛋白几乎不带有甲基化修饰。在细胞周期S期，DNA的复制和染色质的倍增导致旧有修饰的稀释。在有丝分裂细胞周期中，组蛋白甲基化修饰修饰在何种时间以何种方式重建，以及这种重建的精确性如何，是人们关心的问题。
在这篇文章中，研究人员使用稳定同位素标记技术对上述问题进行了研究。该研究发现细胞中组蛋白甲基化的整体水平在S期下降，并在接下来的整个细胞周期中逐步恢复。尽管在进入下一个S期之前，组蛋白甲基化的整体水平完全恢复，但新、旧组蛋白上的修饰水平有显著不同。该研究另外发现，长期处于G1/S阻滞的细胞中，各种组蛋白甲基化的水平趋于进入稳定平衡状态。对于某些修饰状态，这种平衡是由于对组蛋白甲基化酶活性的限制。对另一些修饰状态，这种平衡则源于甲基化和去甲基化的平衡。
根据上述研究结果，本研究提出了一个“缓冲模型”，以解释在组蛋白甲基化不精确复制的前提下如何实现基因沉默的稳定维持。（生物探索）
相关英文论文摘要：
A model for mitotic inheritance of histone lysine methylation
Histone lysine methylation has been implicated in epigenetic regulation of transcription. Using stable-isotope labelling and quantitative mass spectrometry, we analysed the dynamics of histone lysine methylation. Here we report that histone methylation levels are transiently reduced during S phase and are gradually re-established during subsequent cell cycle stages. However, despite the recovery of overall methylation levels before the next S phase, the methylation levels of parental and newly incorporated histones differ significantly. In addition, histone methylation levels are maintained at steady states by both restriction of methyltransferase activity and the active turnover of methyl groups in cells undergoing an extended G1/S phase arrest. Finally, we propose a ‘buffer model’ that unifies the imprecise inheritance of histone methylation and the faithful maintenance of underlying gene silencing.
英文论文链接：https://www.nature.com/embor/journal/vaop/ncurrent/abs/embor2011206a.html
