我們的身體由數兆個細胞組成，每個細胞都有特定的功能，例如肌肉細胞幫助我們運動，而腦細胞負責思考與記憶。這些功能的實現主要依賴於DNA中的基因。然而，除了基因序列本身，還有一種叫做「表觀遺傳學」的機制在調控著基因的開關，確保每個細胞在合適的時間表達合適的基因。
表觀遺傳學的一個重要過程是「DNA甲基化」。簡單來說，DNA甲基化就像是在DNA上添加了一個小標記，這個標記可以告訴細胞某些基因應該被打開還是關閉。這個過程不會改變基因的實際序列，但會影響基因的表達方式。換句話說，DNA甲基化就像是基因的「使用說明書」，幫助細胞知道該如何操作基因。
然而，這些甲基化標記不是一成不變的，它們在細胞分裂時需要被精確地繼承下來。如果這些標記在複製過程中丟失或錯誤地繼承，可能會導致基因表達的異常，進而引發各種疾病。
CDCA7能感測「半甲基化」
最近，洛克菲勒大學的研究人員發現了一個新的基因感測器「CDCA7」，它能夠在細胞分裂過程中感知這些DNA甲基化的標記，確保它們能夠正確地傳遞給新的細胞。
當細胞分裂時，它會將自己的DNA分子複製一份，然後分配給兩個新細胞。然而，在這個過程中，甲基化標記並不會自動複製到新合成的DNA上，這意味著新DNA暫時處於一種「半甲基化」的狀態，即一條DNA鏈有甲基化標記，而另一條則沒有。
這時，細胞內需要有一個機制來偵測這種半甲基化狀態，並確保甲基化標記正確地複製到新DNA上。以往的研究顯示，UHRF1是一種能夠偵測半甲基化並引導甲基化過程的蛋白質。然而，新的研究發現，CDCA7也能夠感測這種半甲基化，尤其是在DNA被包裹在染色質（DNA與蛋白質的複合物）中的情況下。
這一發現有助於我們更好地理解表觀遺傳學的複雜性，並且為研究一些與DNA甲基化異常有關的疾病提供了新的視角。
這項發現不僅揭示了CDCA7在維持DNA甲基化方面的重要性，還說明了它在幫助細胞辨識並繼承這些重要標記的關鍵角色。研究人員相信，這一新的理解可能會對治療相關疾病帶來新的啟示。
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首圖來源：Kyohei Arita and Yiming Niu cc By4.0
圖片來源：Science Advances cc By4.0
參考論文：
1.CDCA7 is an evolutionarily conserved hemimethylated DNA sensor in eukaryotesScience Advances
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