敲除小鼠胚胎基因会导致心脏发育缺陷和早死，让研究人员明确一种机制：发育基因的开放和关闭可以控制胚胎的成熟，这项研究成果由得克萨斯大学MD安德森癌症中心的科学家领导的一个研究小组在《分子细胞》上进行了报道。
“我们的研究集中在心脏正常发育中起至关重要的两个基因的调控，但是在这方面还有许多其他的基因，”资深研究者Edward T.H. Yeh医学博士，教授，MD安德森心内科主任说，“这个新的信号途径，标志着我们理解发育基因是如何开启和关闭有了更大的进步。”
在胚胎所有细胞都含有相同的DNA。随着胚胎的发育，不同的基因在不同时间和不同的细胞处于开启和关闭状态，从而形成特定的组织和器官。这种基因调控是由控制基因的表观遗传完成的，并没有改变DNA。相反，表观遗传过程主要是将化学基团结合到基因或组蛋白，后者与DNA交织在一起形成染色体，从而激活或关闭基因。
“我们的发现为研究表观遗传调控提供了新的窗口，”叶说，“表观遗传学与发育是如何出人意料地由SUMO/SENP2系统紧紧在一起。”
关键角色是两个紧密相关的蛋白质家族成员，由叶和同事发现并继续研究。*，小泛素相关修饰，或相扑，结合其他蛋白质来改变功能或在细胞内移动它们的物理位置。第二，Sentrin / SUMO特定蛋白酶2或SENP2，剪过的SUMO的蛋白质。
本系列研究开始于叶和同事敲除小鼠胚胎DNA的SENP2，发现胚胎在大约10天死亡，它们的心室较小和心室壁较薄。通过一系列实验，研究小组从这个现象反过来研究：
一组称为多梳抑制复合物1（PRC1）蛋白质沉默基因必须先结合到特定的组蛋白上的甲基化位点，这个复合物的关键成分必须通过相扑来建立这个，从而沉默对于心脏发育*GATA4和Gata6基因。
在发育的早期， SENP2作为一个开关打开GATA4和Gata6。 “当SENP2处于开启状态，它关闭PRC1 的SUMO，然后去除组蛋白，这种情况发生时，抑制解除，基因转录，”叶说。 GATA4和Gata6可以使得心脏正常发育。
总之，相扑帮助PRC1复合体抑制基因，SENP2逆转这种抑制，使得基因转录和表达。
通过了解发育的进程，我们可以更好地调控这一过程，包括细胞增殖和器官发育，”叶说， “这将有助于我们更好地了解癌症。
“相扑和SENP在癌症的发生、神经疾病和心脏发育中是重要的。世界上任何生物都可以通过该系统调控，”叶说， “在这里我们已经建立了SUMO结合的新角色，在表观遗传调控中调控蛋白质和蛋白质甲基化。”
为这项研究提供资金是由中国*，中国国家重点基础研究项目和美国国家癌症研究所。叶也是德州心脏研究所/卢克的主教医院的McNair学者。
与叶作者是共同*作者的齐一涛科学博士和罗伯特.施瓦茨科学博士，同在德州心脏研究所/卢克的主教医院；共同*作者徐雷康科学和临床博士，左勇科学博士，王齐兽医学博士，陈进克兽医学博士，同在中国上海交通大学医学院，*细胞分化和凋亡重点实验室
