当有机体将其基因传递给后代时，它们所包含的不仅仅是DNA中阐明的代码。有些还传递化学标记来指导细胞如何使用该代码。这些标记传给后代被称为表观遗传。它在植物中尤其常见。因此，这里的重大发现可能会对农业、粮食供应和环境产生影响。

冷泉港实验室(CSHL)教授和HHMI研究员RobMartienssen和LeemorJoshua-Tor一直在研究植物如何传递保持转座子不活跃的标记。转座子也称为跳跃基因。当打开时，它们可以四处移动并破坏其他基因。为了让它们沉默并保护基因组，细胞会在特定的DNA位点上添加调控标记。这个过程称为甲基化。该研究发表在《细胞》杂志上。

Martienssen和Joshua-Tor现在已经展示了蛋白质DDM1如何为在新DNA链上放置这些标记的酶让路。植物细胞需要DDM1，因为它们的DNA被紧密包装。为了保持基因组紧凑有序，细胞将DNA包裹在称为组蛋白的包装蛋白周围。“但这会阻碍各种重要酶接触DNA，”Martienssen解释道。在甲基化发生之前，“你必须去除或滑开组蛋白。”

Martienssen和前CSHL同事EricRichards于30年前首次发现了DDM1。从那时起，研究人员了解到它会沿着包装蛋白滑动DNA，以暴露需要甲基化的位点。马丁森将这一运动比作沿着绳子滑行的溜溜球。他解释说，组蛋白“可以在DNA上上下移动，一次暴露部分DNA，但永远不会脱落”。

通过遗传和生化实验，Martienssen精确定位了DDM1取代的确切组蛋白。Joshua-Tor使用冷冻电子显微镜捕捉酶与DNA和相关包装蛋白相互作用的详细图像。他们能够看到DDM1如何抓住特定的组蛋白来重塑包装的DNA。Joshua-Tor说：“结果证明，一种意想不到的将DDM1连接在一起的键对应于多年前发现的第一个突变。”

实验还揭示了DDM1对某些组蛋白的亲和力如何在代际间保持表观遗传控制。研究小组表明，仅在花粉中发现的组蛋白对DDM1具有抗性，并在细胞分裂过程中充当占位符。“它会记住植物发育过程中组蛋白的位置，并将这种记忆保留到下一代，”Martienssen说。

这里的植物可能并不孤单。人类还依赖DDM1样蛋白来维持DNA甲基化。这项新发现可能有助于解释这些蛋白质如何保持我们的基因组功能和完整。