Siden 2001 har forskere kæmpet med den opdagelse, at der er færre gener i mennesker end biologiske processer knyttet til disse gener i løbet af et menneskes levetid. En måde at forstå genetisk kodet begivenheder er ved at studere epigenetik, regulering og arveligheden af gener på et cellulært niveau som følge af molekylære ændringer til de mange proteiner (kaldet histoner), at pakke DNA i en celle kerne. Selv om det ikke et nyt begreb, har forskning i epigenetik uhyre bidraget i løbet af de seneste fire år til mere nuancerede forklaringer af biologi.
Rockefeller University forskerne nu har bevæget sig et skridt videre end epigenetik at beskrive, hvordan genetisk drevne aktiviteter udføres. Arbejde med et vigtigt molekyle, kaldet Ezh2, vides at ændre histoner i cellekernen, Sasha Tarakhovsky, Ph.D., og hans kolleger har opdaget en ny type signalsystem i cytosolen, den flydende eller gelé-lignende stof uden for en celles kerne. Den forskning, som blev offentliggjort i maj 6 spørgsmålet om Cell, tyder på, at proteiner, der styrer histon funktion også kan fungere i cytosolen, hvor de koordinerer signaler genereret på cellemembranen. Fordi Ezh2 findes i visse cancer-celler i unormalt høje niveauer, kan de finde give nye ledetråde til, hvordan kræftcellerne spredt over hele kroppen.
Forskerne, ledet af første forfatter I-Hsin Su, Ph.D., en forskningslektor i Tarakhovsky laboratorium, begyndte med en videnskabelig gåde: Vav1, et vigtigt protein, der findes i cytosolen, hold op med Ezh2, som normalt arbejder i kerne. Men ingen forstod.
Til deres overraskelse opdagede Su, Tarakhovsky og deres kolleger, at Ezh2 er i stand til at gøre sit arbejde i to forskellige steder, ikke bare i kernen. Ezh2 udfører en biokemisk proces, der kaldes lysin methylering, som ændrer funktionen af DNA-bundet histoner. De nukleare modifikation kan sammenlignes med et sæt vigtige instruktioner, at en bestemt celletype skal følge i løbet af levetiden for en enkelt organisme. Realiseringen af disse instruktioner relativt permanente hjælpemidler cellen type, men det gen, og hvad det er i stand til at fortælle celler er ikke begrænset til en enkelt celle type eller aktivitet.
Su fandt, at Ezh2 er påkrævet i cytosolen til polymerisering af et cellulært protein kaldet aktin. Aktin polymerisering definerer form og bevægelse af en enkelt celle, samt dens evne til at interagere med andre celler i organismen. Su og hendes kolleger fandt, at i mangel af Ezh2, immunsystemets celler, der kaldes lymfocytter er ude af stand til at fungere normalt. De undlader at bevæge sig og interagere med andre immunsystemet celler, der giver anvisninger om tilstedeværelsen af patogener.
At forstå mere om den molekylære baggrund af actin polymerisation kan være en velsignelse for kræftforskning. Både bryst-og prostatakræft udtrykke Ezh2 på unormalt høje niveauer. Mens disse resultater oprindeligt blev anset for at afsløre genetiske eller histon-afhængige ændringer, der fører til kræft, kan de faktisk afspejler evne til tumorceller at sprede sig i hele kroppen via effektiv actin-afhængige invasion mekanismer.