教育新闻网关于神经发育障碍Rett综合征中凝液破坏的新发现，为了解细胞如何分隔染色体以及新的治疗途径提供了见识。
多年来，科学家将细胞概念化为一个相对自由流动的空间，除了特定细胞结构所提供的组织外，分子在其中自由漂浮，最终以某种方式最终在正确的时间到达正确的位置。然而，近年来，科学家发现，由于称为相分离的机制，细胞具有比以前认为的要多得多的空间组织，当某些分子形成大的液滴状结构时，这种现象会在细胞中发生，这些结构将液滴内部与其余部分分开的细胞。这些称为凝结物的液滴有助于在特定位置隔离和浓缩分子，并似乎增加了某些细胞功能的效率。
怀特海德研究所成员理查德·杨(Richard Young)也是麻省理工学院(MIT)的生物学教授，一直在探索凝结物 DNA读入RNA的过程。为了更好地了解何时以及如何使用细胞进行相分离，研究生 Charles Li在扬氏实验室中收集基因转录所需分子时所起的未知作用，并着手鉴定更多可以形成冷凝物。通过搜索，他找到了与严重神经发育障碍Rett综合征相关的蛋白质MeCP2，该蛋白质由怀特海德研究所的Young同事，麻省理工学院生物学教授Rudolf Jaenisch研究。目前尚无治愈Rett综合征的方法，Jaenisch的实验室一直在研究这种疾病的生物学特性，希望找到一种可以挽救受Rett综合征影响的神经元的药物。
随着MeCP2冷凝物形成能力的发现，Young和Jaenisch看到了在实验室之间进行有希望的合作的机会。在第一作者第一作者和杨氏实验室的另一位研究生埃利奥特·科菲的带领下，两个实验室对MeCP2进行了研究，研究了其凝结水形成能力的破坏是否导致了Rett综合征。在这些研究中，研究人员还发现了细胞如何利用凝结物帮助组织染色体的活跃和不活跃部分。他们的发现发表在6月22日的《自然》杂志上，报告了这些见解，并为开发Rett综合征疗法提供了新途径。
相分离和瑞特综合征
形成冷凝物的蛋白质通常包含内在无序区域(IDR)，即长意大利面条状的链，这些链短暂地粘在一起以形成动态网格。历史上，研究集中在与其他分子非常特异性结合的蛋白质结构域上，而IDR却被大大忽略了。在这种情况下，MeCP2的大型IDR正是吸引Li的原因。
“令我惊讶的是，这种蛋白质已经研究了数十年，并且整个蛋白质都具有如此多的功能，但它只有一个具有公认功能的结构化结构域，即DNA结合结构域。除此之外，整个蛋白质是混乱的，其组成部分的功能在很大程度上尚不清楚，”李说。
研究人员发现MeCP2使用其IDR将它们凝结在一起并形成冷凝物。然后，他们测试了MECP2基因中与Rett综合征相关的许多突变，发现它们都破坏了MeCP2形成冷凝物的能力。他们的发现表明，针对与蛋白质相关的冷凝物而不是蛋白质本身的疗法在寻找雷特综合症治疗方面可能很有希望。
“ MeCP2和Rett综合征已经在许多实验室中进行了多年的深入研究，但尚未开发出一种单一的疗法。当该项目开始时，我立即被我们可能找到一种可以帮助我们的新疾病机制的想法所吸引。了解雷特综合症如何产生以及如何治疗。”科菲说。
Jaenisch说：“ Rick [Young]已显示凝结物在维持正常的细胞功能中起关键作用，我们的最新合作阐明了凝结物的破坏如何驱动诸如Rett综合征的疾病。” “我希望我们获得的见识将被证明对我们继续寻找雷特综合症的治疗方法以及更广泛的凝结和疾病研究有用。”
分区染色体
研究人员对MeCP2凝结物形成行为的研究也揭示了染色体如何组织成活跃和非活跃基因区域。当MeCP2正常运行时，它有助于维持异染色质，这是我们染色体中大约一半的基因被“关闭”，无法读入RNA或无法进一步加工成蛋白质的染色体。MeCP2结合标记有通常在异染色质中发现的某种类型的调控标签的DNA序列。这有助于将MeCP2聚集到形成异染色质冷凝物所需的阈值浓度。反过来，这些冷凝物有助于隔离保持其所需的分子，使其与常染色质(常染色质中充满活性基因的一半染色体)分开。不同的蛋白质在常染色质附近形成冷凝物，
由于冷凝水是在具有大意大利面条状IDR的蛋白质粘在一起时形成的，因此人们可能希望任何包含IDR的蛋白质都可以与任何其他包含IDR的蛋白质相互作用而形成液滴，这就是研究人员经常看到的。但是，他们对与异染色质相关的MeCP2的观察结果是，与常染色质相关的主要冷凝物形成蛋白拒绝混合。
对于细胞健康很重要的一点是，不要不小心打开异染色质中的基因。研究人员认为，离散的常染色质和异染色质冷凝物可能在确保转录机制仅定位于常染色质方面发挥关键作用，而诸如MeCP2之类的抑制机制则定位于异染色质。研究人员兴奋地将注意力转移到蛋白质如何能够选择性地加入冷凝液，以及何时何地在细胞中加入。
Young说：“有一种化学语法正在被解释，这解释了某些蛋白质相对于另一种冷凝物迁移的能力的差异。” “发现语法可以帮助我们了解细胞如何在基因组的活跃和沉默两半之间保持至关重要的平衡，并且可以帮助我们了解如何治疗诸如Rett综合征的疾病。”
