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巨星隕落，紀念表觀遺傳學前驅DavidAllis教授

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▎藥明康德內容團隊編纂
當地時間1月9日 ， 美國洛克菲勒大學宣布了一則令人悲痛的動靜：該校的聞名分子生物學家C.DavidAllis教授去世 ， 享年71歲 。
Allis教授闡述了組蛋白化學修飾對基因表達的影響 ， 是表觀遺傳學領域的重要前驅 。 他的杰出工作不僅讓我們重新認識染色質結構和基因調控的關系 ， 也對癌癥等疾病的研究產生了深遠影響 。
巨星隕落，紀念表觀遺傳學前驅DavidAllis教授
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▲C.DavidAllis教授是表觀遺傳學的重要前驅（圖片來源：洛克菲勒大學）
1951年 ， Allis出生于美國辛辛那提 。 在家鄉完成本科學業后 ， Allis前往印第安納大學攻讀生物學的博士學位 。 恰是在這里 ， 他找到了終生的研究方向：DNA與組蛋白構成的復合物——染色質 。
獲得博士學位后 ， Allis教授先后在貝勒醫學院、雪城大學、羅切斯特大學、弗吉尼亞大學任職 ， 2003年以來擔任洛克菲勒大學表觀遺傳學與染色質生物學教授 ， 并任實驗室主任 。 Allis教授獲得了眾多學術界殊榮 ， 包括2015年科學突破獎、2018年拉斯克基礎醫學獎 ， 以及美國國家科學院和美國藝術與科學學院院士 。
Allis教授的杰出貢獻 ， 要從100多年前組蛋白的發現說起 。
組蛋白的認知演變
19世紀后期 ， 生化學家AlbrechtKossel教授在鵝血細胞中發現了一種叫作組蛋白的蛋白質 。 這些高含量的蛋白質與核酸結合 ， 形成了一種聚合體 。 曾幾何時 ， 不少科學家還將真核生物的遺傳物質錯認成是組蛋白 ， 而非DNA 。
到了20世紀60年代 ， 人們已經意識到 ， 基因實在來源于DNA 。 但科學家們并未就此將組蛋白丟到一邊 。 假如這些蛋白質不是遺傳物質 ， 它們在細胞里的功能又是啥呢？
在隨后的20多年里 ， 人們對于組蛋白的熟悉一再發生改變 。 最初 ， 一些科學家們發現從小牛胸腺細胞核里提取出的組蛋白有著大量乙?；瘽欙?， 且看似與RNA的合成有關 。 這些發現帶來了一個假設 ， 即“組蛋白結構的可逆變化 ， 為RNA合成提供了開啟或封閉的途徑” 。
限于當時的技術 ， 這個令人興奮的假設一直沒有得到有效的證實 。 人們無法確認“組蛋白潤飾”與“基因轉錄”之間的因果關系 ， 這一假設也逐漸淡出了科學家的視野 。
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▲曾幾何時 ， 人們以為組蛋白只是起到了供DNA環繞糾纏的作用（圖片來源：Bychodges[CCBY-SA4.0(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)],fromWikimediaCommons）
后來的學者們更為側重組蛋白在結構上的作用 。 1974年 ， 斯坦福大學的RogerKornberg教授等人提出 ， 四對組蛋白組成了一個核心 ， 讓DNA牢牢環繞糾纏 ， 形成一種叫做“核小體”的結構 。 這個理論目前也已得到了科學界的認同 ， 被寫進了教科書 。
組蛋白莫非僅僅只有結構上的功能嗎？直到80年代 ， 還有很多科學家持有這一觀點 。 細菌實驗表明 ， 調控基因的蛋白會結合到DNA上的特定位置 ， 啟動或按捺基因的表達 ， 而細菌里是沒有組蛋白的 。 基于這些實驗結果 ， 研究職員們普遍認為組蛋白是一種“惰性結構” ， 對于基因轉錄而言 ， 沒有什么作用 。
1988年 ， 加州大學洛杉磯分校MichaelGrunstein教授推動了這一領域的進展 。 Grunstein教授團隊發現 ， 真核細胞中的核小體不僅僅是供DNA環繞糾纏的結構 ， 它在調節基因表達上還有著重要作用 ， 按捺DNA轉錄成RNA的能力 。 而在組蛋白N端 ， 特定賴氨酸的乙酰化對基因激活而言是必需的 。
來自200升四膜蟲的發現
Grunstein教授的開創性工作表明組蛋白的乙?；兄诨蚩刂?， 但研究職員卻一直沒能在生化實驗中直接證明這種乙酰化的存在 。 直到1996年 ， Allis教授的突破性發現激起了千層浪 。