为控制某些调节胎儿生长和发育的基因，细胞有不止一个技巧。

这些基因的一个副本(称为印记基因)在精子或卵子中被关闭是至关重要的。如果没有关闭一个副本，可能会发生发育和神经系统疾病，或者癌症可能在以后的生命中发生。现在，科学家已经发现了一种细胞保持这些基因安静的新方法：通过化学标记组蛋白 - 这些蛋白质有助于将DNA紧密卷绕在细胞核中。

霍华德休斯医学研究所(HHMI)研究员易章及其同事于7月19日在“自然”杂志上报道，修饰一种名为H3K27的组蛋白可以关闭小鼠中一些印迹基因的活性。这项发现可以揭示发育障碍，这种疾病往往发生在用辅助生殖技术构建的儿童身上，如体外受精，张说。它也可能有助于解释克隆哺乳动物的难度。

张说，发现一种关闭印迹基因的新机制也引发了许多挑衅性问题。“我们相信我们的研究将开辟一个新的研究领域。”

在繁殖过程中，人类继承了大多数基因的两个工作副本 - 每个父母一个副本或等位基因。然而，对于极少数基因，人们只继承了一个工作副本;另一个副本被关闭，永远沉默。波士顿儿童医院和哈佛医学院的遗传学家张说，这种沉默或印记机制一直是基因调控研究的核心焦点。

自从四分之一世纪以前第一份关于哺乳动物印迹基因的报道以来，科学家们已经知道只有一种细胞机制使这些基因失活 - 用称为甲基的小分子“装饰”DNA。现在，张和他的同事已经发现了一种新的方法，细胞可以沉默一些印迹基因：通过在组蛋白中添加甲基。该研究还确定了可能属于这类发育基因的小鼠中的76个基因。到目前为止，已经在小鼠中发现了大约150个印迹基因，并且在人类中发现了大约一半的基因。

科学家们知道，印记在进化上是非常古老的，并且发生在从植物到人类到老虎的各种生物体中。事实上，印记是狮子和老虎交配时可能出现的两种后代的部分原因。如果妈妈是狮子，她可能会承受一个tigon，这通常比它的父母都要小。如果妈妈是老虎，她可以拥有一个比一个父母或一个更大更强壮的生物。物种间的雄性和雌性印迹基因的差异导致这两种后代的大小差异。

张说，研究人员仍然需要了解印记过程和所涉及的基因，但是发现第二种沉默这些基因的机制的机制强调了印记的重要性。他说，第二种沉默机制可能已经演变成一种备用计划。

印迹出错会导致问题。因为印迹基因只有一个功能等位基因，如果该拷贝有缺陷，就会发生发育异常。这些包括导致学习困难，言语问题和癫痫发作的Angelman综合症。当一个人遗传了应该印记的基因的两个工作副本时，麻烦也会出现，就像Beckwith-Wiedemann综合症一样，由于婴儿过度生长会导致怀孕期间出现并发症，并导致各种出生缺陷。

在借助辅助生殖技术构思的儿童中，科学家们发现印记障碍的发生率有所增加。究其原因尚不清楚，但这些技术的过程可能会导致印记问题，张说，或者印迹问题可能与不育症本身有关。他认为更好地理解印记可以帮助科学家找到减少这些疾病发生的方法。

不正确的印记也可以解释研究人员在尝试克隆哺乳动物时遇到的一些困难。通常，印记标记在生殖细胞前体细胞中被擦除，然后在卵子或精子中重写。先前的研究表明，擦除和重写阶段的故障干扰了克隆胚胎的正确发育。

“新的印记机制最终可能会成为治疗这种发育失败的目标，”张说。