DNA的包裝如何調節基因的活性？為了回答這個問題，Jop Kind小組（Hubrecht Institute的小組負責人兼Oncode調查員）的研究人員Franka Range和Kim de Luca開發了一種同時測量基因表達和DNA包裝的技術。EpiDamID方法可以確定DNA包裹的修飾蛋白質的位置。收集有關這些修飾的資訊很重要，因為它們影響DNA的可及性，從而影響基因活性。因此，EpiDamID對於研究生物體的早期發育很有價值。這項研究的結果發表在2022年4月1日的《分子細胞》雜誌上。

為了讓DNA進入細胞核，它緊緊地圍繞著核蛋白：組蛋白。根據纏繞的緊密程度，DNA可以被其他蛋白質接近。因此，這就決定了基因表達的過程，即DNA轉化為RNA並最終轉化為蛋白質的過程能否發生。

DNA包裝決定基因活性

DNA纏繞在組蛋白周圍的緊密性是透過向組蛋白中新增分子基團，即所謂的翻譯後修飾（PTM）來調節的。例如，如果某些分子被新增到組蛋白中，DNA纏繞就會鬆動。這使得某些蛋白質更容易接近DNA，並使DNA這一部分的基因變得活躍或表達。此外，對基因表達至關重要的蛋白質可以直接識別和結合PTM。這使轉錄成為可能：DNA複製的過程。

基因表達的調節，例如透過PTMs，也被稱為表觀遺傳調節。由於人體內的所有細胞都具有相同的DNA，因此需要對基因表達進行調節，以（去）啟用單個細胞中的特定功能。例如，心肌細胞的功能與面板細胞不同，因此需要表達不同的基因。

用epidam分析單細胞

為了瞭解PTM如何影響基因表達，第一作者弗蘭卡·朗和金·德盧卡設計了一種新方法來確定修飾的位置。使用這種稱為EpiDamID的方法，研究人員可以分析單個細胞，而以前的方法只能測量大量細胞。在如此小的範圍內進行分析，可以瞭解每個細胞的DNA纏繞如何不同，而不是瞭解許多細胞的平均DNA纏繞。

EpiDamID基於DamID技術，該技術用於確定某些DNA結合蛋白的結合位置。使用EpiDamID，可以在單個細胞中檢測到組蛋白上特定PTM的結合位置。與其他技術相比，這種技術的一大優勢是研究人員需要的材料非常有限。此外，EpiDamID還可以與顯微鏡等其他方法結合使用，在不同水平上研究基因表達的調控。

未來展望

隨著這項技術的發展，Kind小組將從發育生物學的角度關注PTM的作用。因為使用EpiDamID分析單個細胞，所以只需要有限的材料就可以生成足夠的資料。這使得研究人員能夠研究生物體從最初的細胞分裂開始的早期發育，當時胚胎只有幾個細胞。