我们知道，在人类等哺乳动物的繁衍过程中，大多数基因都会遗传两份拷贝——一份来自父亲，一份来自母亲。但是，基因很少，我们只遗传了父母或母亲的一个副本，另一个副本永远关闭沉默。这些基因被称为印记基因。许多印记基因对胚胎和胎儿出*后的*长发育起着重要的调节作用，对行为和脑功能也有很大的影响。印记基因异常也会诱发癌症。可想而知，如果本该失活的印记基因的拷贝没有被关闭，将会产*非常严重的后果。
细胞如何确保这些印记基因“保持安静”？在此之前，科学家只知道与DNA甲基化相关的表观遗传学在这一过程中发挥了重要作用。然而，最近，霍华德休斯医学研究所(HHMI)的张毅教授及其研究团队在《自然》杂志上发表的一篇文章揭示了一种新的机制:修饰的组蛋白可以阻断小鼠体内一些印记基因的活性。
张毅说，关闭印记基因的新机制的发现也引发了许多挑衅性的问题。\"我们相信这项研究将开辟一个新的研究领域.\"
或者说沉默印迹机制一直是基因调控研究的核心焦点。自从30多年前在哺乳动物中首次发现印记基因以来，科学家们只发现了一种可以关闭印记基因的细胞机制——通过用甲基小分子修改DNA的表观遗传学。在这项新的研究中，张毅和他的同事发现了一种沉默一些印记基因的新方法:组蛋白H3第27位赖氨酸的三甲基化。抑制H3K27me3过程将激活印记基因的沉默拷贝。这项研究还鉴定了76个可能属于小鼠这类发育基因的基因。
图案:发育过程中H3K27me3的印记基因机制。图片来源:自然
基因在进化中非常古老，它们可以在许多*物中找到，从植物到人类到老虎。例如，狮子和老虎杂交产*的两种不同类型的后代涉及印记基因。如果母亲是狮子，她会*下一只虎狮，通常比它的父母小。但如果母亲是老虎，就会*下狮虎。狮虎比狮子、老虎和虎狮更大更强壮。这意味着物种间雌雄印记基因的差异导致了两个后代大小的差异。
张毅说，研究人员需要更多地了解印迹过程和涉及的基因。但是这个新发现强调了印记的重要性。他说，这第二种沉默机制可能已经演变成了一种备用方案。
印记错误可能会导致严重的问题。因为印记基因只有一个功能等位基因。如果拷贝有缺陷，可能会出现发育异常，如安格尔曼综合征，导致儿童学习困难、言语问题和癫痫发作。另外，如果应该被印记的基因有两个副本，就会出现问题，比如Beckey-Wiedemann综合征，会导致宝宝孕期*长过快，出*后出现各种并发症。
在通过辅助*殖技术怀孕的儿童中，科学家们观察到印记基因相关疾病的发病率增加。尚不清楚原因，但张毅认为这些技术可能会导致印记基因出现问题。不过也有可能印记基因问题和不孕本身有关。他认为，更好地了解印记基因可以帮助科学家找到减少这些疾病发*的方法。
