DNA與組蛋白（histone）形成染色質。圖片來源： 維基百科 。 表觀遺傳學（epigenetics）--指得是不透過改變DNA序列但仍能遺傳到下一代的現象--最近這幾年很熱門。其中一種機制是透過改變DNA纏繞組蛋白（histone）的方式，造成基因表達的改變。 我們的遺傳物質是由DNA構成，但這些長長的DNA在細胞中藉著組蛋白們的幫助，井然有序地纏繞起來。每146鹼基對的DNA纏繞著由八個組蛋白所構成的結構（這八個組蛋白為H2A, H2B, H3, H4），形成所謂的「核小體」（nucleosome），一個個的核小體之間又有組蛋白H1將它們連起來。當某一段DNA被甲基化或它所纏繞的組蛋白被甲基化時，會使得DNA的結構更加縮緊或鬆開。如果是縮緊（形成所謂的「異染色質」[heterochromatin]），那麼這一段基因就不能被轉錄（transcription），所以也不會被表現；如果是鬆開（形成所謂的「真染色質」[euchromatin]），那麼這一段基因就可以透過轉錄被表現出來。 這類的機制，過去比較有名的是DNA的甲基化（methylation），而最近發表在《自然》雜誌上的研究發現了細胞可以透過將組蛋白H3的第九個胺基酸（離胺酸）甲基化，使該區段的染色質成為異染色質，從而使細胞對咖啡因產生抗性。 來自愛丁堡大學的研究團隊，以裂殖酵母（ Schizosaccharomyces pombe ）為實驗材料，將裂殖酵母以咖啡因處理後，裂殖酵母會因為組蛋白H3的第九個胺基酸甲基化（H3K9me）而對咖啡因產生抗性。 裂殖酵母除了對咖啡因產生抗性，H3K9me的變化也使它們的兩個酵素的表現改變：其中負責將H3K9me上的甲基移除的去甲基酶（demethylase）Epe1的表現會減少，而乙醯轉移酶（acetyltransferase）Mst2的表現會上升。Epe1表現減少使得H3K9me的改變可遺傳到下一代，使得這些對咖啡因有抗性的裂殖酵母，在細胞分裂後仍對咖啡因有抗性。 有趣的是，這些對咖啡因有抗性的裂殖酵母，對某些抗真菌的藥劑也有抗性：這讓研究團隊們想到，如果能應用到高等植物：也就是說，如果被咖啡因處理過的植物，也對咖啡因產生抗性、從而對某些抗真菌的藥劑產生抗性的話，未來可以應用這個現象，在噴灑抗真菌藥劑時，或可提高使用的劑量？當然這只是一個想法，能不...