Medical Research

每天我们都能看到形形色色的人，你会发现你跟身边的人长得都不一样，身边的人也都有自己的容貌，虽然在每个人体内控制面容形成的基因大致相同，但每一张面孔都是独一无二的，即使你们是双胞胎。
2017年3月31日Science上Filippo Rijli和他的研究团队发现了能够调节面部形态形成的表观遗传学机制，这一发现向我们揭示了这一有趣的现象。神经嵴细胞对颅面构图至关重要。
在早期发育过程中，形成不同面部结构的神经嵴细胞能够维持染色体的可塑性，所有参与其中的基因都处于准备状态来应答局部信号。但是每个人所处的环境信号都有所不同，一旦细胞暴露于环境信号，神经嵴细胞的基因就会从准备状态变成活跃状态，诱导位置特异性的转录程序，来形成下巴、颧骨和额头等结构。神经嵴细胞从发育中的神经管迁移到未来的头部区域。这些发生迁移的神经嵴细胞是天然的多能细胞，在此中间它们按照不同的路径进行迁移和变化，一旦到达它们最终的目的地，就会发生命运决定向软骨方向分化。
神经嵴细胞也会获得特定的位置身份，从而确定骨骼和软骨的形状，将来形成下颌骨和下巴、颧骨、鼻子和额头。细胞在迁移过程中对这种位置身份的获得取决于它们迁移的路径和与局部环境的相互作用。但是即使在迁移之后位置身份不可逆转地确定下来，神经嵴细胞仍然会维持一定的可塑性。
但具体这些细胞是如何通过迁移维持可塑性的，这个可能跟染色体结构的表观遗传调控有密切的关联。他们发现并描述了一种特定的染色质结构，神经嵴细胞会在转录水平时刻准备直到迁移结束，因此维持形成各种不同面部元件的潜能，与它们最终的位置无关。H3K27me3标记和Ezh2在这一过程中可能起到了重要的作用，神经嵴细胞接收到特定的环境信号就会失去抑制性的H3K27me3标记，开始位置特异性转录程序。除此之外染色质状态受到Ezh2的调控，Ezh2能够向H3K27上添加甲基基团。
该研究为理解为何存在不同的面部特征提出了新的概念性框架。表观遗传调控或可让神经嵴细胞对局部环境信号进行快速应答，在时间和空间上做出反应，从而导致面部特征的差异。对于这猜测需要更多的学者去进行研究和探讨，面部容貌的不一样可能涉及更多的因素，了解这些差异的变化以及原因，对遗传学至关重要，或许也能找到你我相似的原因。
 
原文标题：
Gene bivalency at Polycomb domains regulates cranial neural crest positional identity