像妈妈或爸爸一样？一些细胞随机表达父母一方的基因版本， 而不是另一个

我们是父母的产物。也许你有你母亲的大而黑的眼睛，优特EUTECH你继承了你父亲富有感染力的微笑。父母双方都将每个基因的一个拷贝或等位基因贡献给他们的后代，因此对于给定的性状，我们每个基因都有两个拷贝 - 一个来自妈妈，另一个来自爸爸。一般来说，当胚胎发育成成一个成年人时，基因的两个拷贝都会被打开或关闭。基因的"开启"开始了基因表达的过程，最终导致蛋白质的产生。

偶尔，一个细胞会任意地开始使用基因的一个拷贝而不是另一个拷贝。基因对中只有一个成员的激活称为"单晶链基因表达"。在今天发表在《发育细胞》杂志上的一组研究人员中，由冷泉港实验室（CSHL）的David Spector教授领导的一组研究人员表明，这种随机现象更有可能在成熟的发育细胞类型中发现，而不是在它们的干细胞前体中发现。反过来，这为基因表达的随机性和变异性提供了意想不到的一瞥。

细胞对蛋白质量非常敏感：过多或过少都会导致疾病，包括癌症。例如，某些称为肿瘤抑制因子的蛋白质充当"停止"信号以抑制细胞生长。只有这种蛋白质一半剂量的细胞可能成为肿瘤的种子。随机单晶核基因表达将蛋白质的量减少一半，这表明这种类型的变异性可能对疾病有重大影响。

Spector和Mélanie Eckersley-Maslin博士是新论文的第一作者，他们发现单晶细胞基因表达确实是一个随机过程。"它在任何方面都不是确定性的，"斯佩克特说。"基因表达的这种显着的灵活性和随机性对于物种进化的适应非常重要，但目前尚不清楚它在当今生物体中的功能。

为了更好地了解单晶细胞基因表达何时建立，Spector和他的团队与欧洲分子生物学实验室的研究人员合作。该团队使用先进的测序技术和分析工具来全局评估两种不同细胞类型的等位基因使用情况。他们比较了胚胎干细胞，它可以改变或"分化"成几乎任何类型的组织，细胞已经分化成神经元的前体。他们发现分化细胞中单烯丙表达的基因数量增加了5.6倍 。"随着分化的发生，随着选择特定程序或一组基因进行表达，基因表达发生巨大变化，并且细胞核中发生大规模重组，"Spector说。"正是这些巨大的变化导致了随机（即可变）单晶细胞表达。

研究小组惊讶地发现，8%的单烯丙表达基因能够提高它们的表达水平，以弥补原本的不足。研究人员推测，细胞可能需要从这些基因中获得更大量的蛋白质。"这项工作提出了许多重要的问题，"Spector说，"例如：细胞如何知道每种蛋白质产生多少？有多少灵活性？疾病的临界点是什么？该团队继续探索这些引人入胜的问题。