黄宇翔

问细胞核内，谁主沉浮？

1962年，一篇发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）的论文吸引了洛克菲勒大学教授文森特·阿尔弗雷（Vincent Allfrey）的注意力。

加州理工学院詹姆斯·邦纳（James Bonner）实验室的黄周汝吉从豌豆种子的胚轴纯化出DNA、组蛋白以及RNA聚合酶的粗提物，在试管中证明组蛋白的加入会显著降低DNA的转录速率，从而得出组蛋白抑制RNA合成的结论。

阿尔弗雷围绕组蛋白对基因转录调节已经开展了多年的研究，同行新得出的证据令他感到十分振奋。

与此同时，英国伦敦癌症研究所的科学家菲利普斯（D.M. P. Philips）在长期研究小牛胸腺细胞组蛋白氨基酸组成的探索过程中，发现组蛋白的N端丰富的赖氨酸和精氨酸区域存在丰富的乙酰基团——一种由二碳单位组成的官能团修饰。

这不禁引发了阿尔弗雷的思考：这些乙酰基团的修饰可能具有哪些功能呢？

为了回答这个疑问，阿尔弗雷做了一个实验。他向小牛胸腺的核提取物中加入组蛋白，和他以前的观察一致——核提取物中DNA转录的速率被显著抑制。但在提取组蛋白之前先用醋酸处理获得具有丰富乙酰化修饰的组蛋白，神奇的一幕发生了：乙酰化的组蛋白对核提取物的转录抑制效果轻微了许多。

“组蛋白修饰可能是一种激活/抑制RNA合成的调节机制。”阿尔弗雷在发表这一实验的讨论部分谨慎地写道。

阿尔弗雷基于化学原理进行分析，认为带有正电性的组蛋白之所以能抑制转录，很可能是因为结合了带有负电的DNA分子，进而阻碍RNA聚合酶对DNA进行转录；……