大量的遗传物质必须被装入每个细胞的细胞核——一个很小的隔间。生物学中大的挑战之一是如何理解这种高度包装的DNA的某些区域可以被调用，从而编码在它们中的基因可以被“打开”或表达并用于RNA和蛋白质。

卡内基大学、新竹扬大学和约翰霍普金斯大学的生物学家小组在分子细胞中发表的新研究揭示了这一过程，他们的发现对某些与年龄有关的疾病和器官衰退有所启示。

细胞核，细胞的DNA被两层膜包围着。一些细胞的DNA被包装在核内部，而一些则被包装在核的外围。被称为层粘连蛋白的丝状蛋白形成一个网状结构，将细胞核外围的DNA连接到核膜上。

层粘连蛋白在进化上是保守的，它们有几个重要的作用，包括维持细胞核的形状和通过感知细胞的需求来影响基因表达，就像细胞管家一样。层粘连蛋白的突变或细胞中存在的层粘连蛋白的量的变化与动物发育缺陷相关，包括人类疾病如过早衰老、某些神经病、心脏缺陷和与年龄相关的器官衰退。

由于层粘连蛋白与在核外围发现的DNA相互作用，许多科学家认为，如果除去层粘连蛋白网，它只会影响存在于核膜附近的DNA的折叠和包装。

但卡内基的郑义贤领导的这个研究小组表明，当细胞缺乏层粘连蛋白时，核外围DNA包装方式的改变会改变核内部DNA片段的结构位置。

郑解释说:“初人们认为层粘连蛋白只会影响细胞核外围DNA编码基因的表达，但包括我们自己的报告表明，没有层粘连蛋白或与层粘连蛋白相关突变的细胞在细胞核DNA中的基因表达发生了变化。”。

通过深入分析缺乏层粘连蛋白的细胞核中发生的DNA相互作用，研究小组证明层粘连蛋白在整个细胞核中维持DNA片段的相对位置。当基因的位置由于层粘连蛋白相关突变或层粘连蛋白缺失而改变时，基因不会正确地“打开”或“关闭”。这就解释了为什么核旁的蛋白质会影响整个核内基因的表达。

已知层粘连蛋白在胚胎发育过程中构建器官，并在生命后期维持器官和组织功能。我们发现有趣的一个方面是，我们现在知道层粘连蛋白对DNA组织和基因表达的广泛影响可以帮助解释这些关键层粘连蛋白功能是如何实现的。

接下来，研究小组希望确定层粘连蛋白如何感知细胞的需求，以帮助基因表达，因为这种理解对于了解层粘连蛋白相关的衰老和疾病至关重要。