利用一项新的突破性技术，哥本哈根大学的研究人员成功识别出一种蛋白质，这种蛋白质负责细胞分裂期间传递的细胞记忆。这一发现对于理解从细胞到整体的发展至关重要。

我们身体中的细胞在我们的一生中不断分裂。但是细胞是怎么记住自己是发育成皮肤、肝脏还是肠道细胞的呢？这个问题困扰了科学家多年。现在，来自哥本哈根大学健康与医学科学学院和科学院的科学家们正在进一步了解这一过程。

他们开发了一种技术，可以为所谓的表观遗传细胞记忆提供新的见解。通过这项名为SCAR-seq的新技术，研究人员已经能够解决储存在组蛋白中的表观遗传信息在DNA复制和细胞分裂时如何传播的问题。这项新研究刚刚发表在科学杂志《科学》上。

“我们开发了一种新工具，用于研究基于蛋白质的信息传播，以及它如何促进哺乳动物细胞的表观遗传记忆。我们第一次可以看到哪两种蛋白质形成了两条新的DNA链。当DNA在细胞分裂期间复制时，我们现在可以研究基于蛋白质的信息是如何遗传和传播到子细胞的。”

“这是我们第一次有直接证据证明特定蛋白质将组蛋白表观遗传信息的传递与DNA中遗传信息的复制联系起来。我们知道基于组蛋白的信息必须传递给两条新的DNA链。反正我们不知道怎么做，”哥本哈根大学生物技术研究与创新中心教授、该研究的合著者安雅格罗特(Anja Groth)说。

在人类细胞中，我们的DNA被组蛋白包裹着。它们一起形成了一种叫做染色质的结构。当细胞分裂时，DNA和整个染色质结构被精确复制是必不可少的。染色质储存影响哪些基因表达的表观遗传信息。也就是说，我们细胞中的表观遗传信息有助于控制哪些基因“打开”和“关闭”。

MCM2负责组蛋白和子细胞的适当分离。

在这项新的研究中，研究人员研究了小鼠胚胎干细胞。有了SCAR-seq，研究人员就有可能在复制过程中识别出一种蛋白质，这种蛋白质负责将组蛋白从旧的DNA链转移到两条新的DNA链上——MC m2。研究人员已经在其工作模型中存在MCM2很长时间了，但在开发SCAR-seq技术之前，他们无法确定它的确切功能。

“在DNA复制过程中，组蛋白的化学修饰转移是否完全随机是一个反复出现的问题。在我们的研究中，我们发现它不是随机的，而是一个高度受控的过程。我们的数据显示，组蛋白对一条DNA链有偏好，即所谓的前导链，但MCM2抵消了这种偏好，并确保两条新的DNA链几乎对称，即基于组蛋白的信息均匀分布。

“当我们打破这种机制时，所有基于组蛋白的信息都被转移到一条DNA链，即前导链，而不是另一条。这意味着MCM2的这一功能对于两个新的DNA链接在组蛋白中存储相同的信息是必不可少的，”该研究的合著者、哥本哈根大学生物学助理教授Robin Andersson说。

虽然MCM2的功能确保了组蛋白的正确分离被破坏，但研究人员仍然不知道胚胎细胞形成其他细胞类型的能力是如何受到影响的。这意味着这些细胞是否仍能有助于整个小鼠的形成。科学家们经常讨论组蛋白信息对细胞身份和细胞命运的重要性。这将是研究人员下一步要研究的问题。

“理解子细胞如何从母细胞继承组蛋白及其修饰机制的第一部分具有巨大的潜力。现在，我们可以开始解决这种基于蛋白质的信息传递对细胞和细胞的实际意义。有机体的发展。这是我们的长期愿景，”安雅格罗特教授说。