Используя цветущее растение Arabidopsis thaliana как модель для их исследования, профессор Мартин Говард, профессор Кэролайн Дин и члены их лабораторий, пытался понять, как организмы ‘помнят’ прошедшие события на клеточном уровне.Предыдущая работа показала, что выражение гена под названием FLC – ‘тормоз’, чтобы остановить цветение растений до окончания зимы – подавляется холодным воздействием. Кроме того, сумму репрессии эпигенетическим образом ‘помнят’ после зимы, чтобы разрешить расцвет в подходящее время. Во многих организмах ДНК упакована вокруг белков гистона, чтобы сделать структуру названной хроматином.
Интригующе, уровень репрессии FLC коррелируется с уровнем вызванных холодом химических модификаций к гистонам в гене FLC, добавленном комплексом белка под названием Полирасческа Репрессивные Сложные 2.Но эти модификации гистона или другие местные особенности хроматина – причина эпигенетической памяти, или действительно ли они – последствие памяти, сохраненной в другом месте? Результаты нового исследования, опубликованного в iLife журнала, представляют убедительные свидетельства, которые помогли уладить эти давние дебаты.
Профессор Мартин Говард объясняет: «Мы спроектировали растительные клетки, чтобы содержать две различимых копии FLC – когда одна копия гена выражена, это производит белок, который пылает красным; когда другая копия выражена, желтый флуоресцентный белок сделан. Если бы эпигенетическая память была унаследована через действие белков, свободно распространяющихся в клетке, то эти белки затронули бы обе копии FLC одинаково.
В результате или обе копии гена были бы выражены, приведение к клеткам, пылающим красным и желтым, или обе копии гена, будет подавляться, давая клетки, которые не пылают вообще».Однако в этих экспериментах, которые были выполнены студентом доктора философии Скоттом Берри, клетки, пылающие только красными, или только желтыми, также наблюдались, и этот образец выражения был эпигенетическим образом унаследован посредством многих клеточных делений.Профессор Говард сказал: «То, что у двух копий FLC в той же самой клетке могут быть различные наследственные состояния выражения, показывает, что это – местный хроматин, который должен содержать эпигенетическую информацию, переданную от родителя к дочерним клеткам».
Хотя цветущее растение использовалось в качестве ‘транспортного средства’, чтобы продемонстрировать эти результаты, эпигенетическая память, включающая Полирасческу, Репрессивный Комплекс может быть найден во многих других организмах также. В частности, misregulation Полирасчески был вовлечен в человеческие раковые образования, таким образом эти результаты могли иметь широкие последствия.