巨星陨落，纪念表观遗传学前驱DavidAllis教授 _健康小知识

▎药明康德内容团队编纂
当地时间1月9日，美国洛克菲勒大学宣布了一则令人悲痛的动静：该校的闻名分子生物学家C.DavidAllis教授去世，享年71岁。
Allis教授阐述了组蛋白化学修饰对基因表达的影响，是表观遗传学领域的重要前驱。他的杰出工作不仅让我们重新认识染色质结构和基因调控的关系，也对癌症等疾病的研究产生了深远影响。

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▲C.DavidAllis教授是表观遗传学的重要前驱（图片来源：洛克菲勒大学）
1951年， Allis出生于美国辛辛那提。在家乡完成本科学业后， Allis前往印第安纳大学攻读生物学的博士学位。恰是在这里，他找到了终生的研究方向：DNA与组蛋白构成的复合物——染色质。
获得博士学位后， Allis教授先后在贝勒医学院、雪城大学、罗切斯特大学、弗吉尼亚大学任职， 2003年以来担任洛克菲勒大学表观遗传学与染色质生物学教授，并任实验室主任。 Allis教授获得了众多学术界殊荣，包括2015年科学突破奖、2018年拉斯克基础医学奖，以及美国国家科学院和美国艺术与科学学院院士。
Allis教授的杰出贡献，要从100多年前组蛋白的发现说起。
组蛋白的认知演变
19世纪后期，生化学家AlbrechtKossel教授在鹅血细胞中发现了一种叫作组蛋白的蛋白质。这些高含量的蛋白质与核酸结合，形成了一种聚合体。曾几何时，不少科学家还将真核生物的遗传物质错认成是组蛋白，而非DNA 。
到了20世纪60年代，人们已经意识到，基因实在来源于DNA 。但科学家们并未就此将组蛋白丢到一边。假如这些蛋白质不是遗传物质，它们在细胞里的功能又是啥呢？
在随后的20多年里，人们对于组蛋白的熟悉一再发生改变。最初，一些科学家们发现从小牛胸腺细胞核里提取出的组蛋白有着大量乙酰化润饰，且看似与RNA的合成有关。这些发现带来了一个假设，即“组蛋白结构的可逆变化，为RNA合成提供了开启或封闭的途径” 。
限于当时的技术，这个令人兴奋的假设一直没有得到有效的证实。人们无法确认“组蛋白润饰”与“基因转录”之间的因果关系，这一假设也逐渐淡出了科学家的视野。

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▲曾几何时，人们以为组蛋白只是起到了供DNA环绕纠缠的作用（图片来源：Bychodges[CCBY-SA4.0(https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)],fromWikimediaCommons）
后来的学者们更为侧重组蛋白在结构上的作用。 1974年，斯坦福大学的RogerKornberg教授等人提出，四对组蛋白组成了一个核心，让DNA牢牢环绕纠缠，形成一种叫做“核小体”的结构。这个理论目前也已得到了科学界的认同，被写进了教科书。
组蛋白莫非仅仅只有结构上的功能吗？直到80年代，还有很多科学家持有这一观点。细菌实验表明，调控基因的蛋白会结合到DNA上的特定位置，启动或按捺基因的表达，而细菌里是没有组蛋白的。基于这些实验结果，研究职员们普遍认为组蛋白是一种“惰性结构” ，对于基因转录而言，没有什么作用。
1988年，加州大学洛杉矶分校MichaelGrunstein教授推动了这一领域的进展。 Grunstein教授团队发现，真核细胞中的核小体不仅仅是供DNA环绕纠缠的结构，它在调节基因表达上还有着重要作用，按捺DNA转录成RNA的能力。而在组蛋白N端，特定赖氨酸的乙酰化对基因激活而言是必需的。
来自200升四膜虫的发现
Grunstein教授的开创性工作表明组蛋白的乙酰化有助于基因控制，但研究职员却一直没能在生化实验中直接证明这种乙酰化的存在。直到1996年， Allis教授的突破性发现激起了千层浪。