Wissenschaftler, die die genetischen Geheimnisse der Stammzellen untersuchen, haben eine Reihe von Genen und Proteinen entdeckt, die teilweise für deren bemerkenswerte Eigenschaften verantwortlich sein könnten. Genetik ist ein Teil des Problems und Epigenetik fügt noch eine weitere Dimension dazu. In Bezug auf die Epigenetik haben Amanda Fisher und ihre Kollegen am MRC Clinical Sciences Centre eine verblüffende Entdeckung gemacht.

Sie beschlossen, die Muster der Histonenden in embryonalen Stammzellen mit weniger flexiblen adulten Stammzellen zu vergleichen, wie z.B. mit Stammzellen, die Blut herstellen. Überraschenderweise wiesen Histone nahe einer Anzahl von Genen in embryonalen Stammzellen widersprüchliche Markierungen auf. Sie waren gleichzeitig für Aktivität wie auch mit stilllegenden Markierungen gekennzeichnet. Diese scheinbar verwirrende Anweisung für nahe liegende Gene ist zurzeit ein heißes Forschungsthema.

Die doppelt gekennzeichneten Gene sind an der Differenzierung verschiedener Zellarten beteiligt. Also stellten Fisher und ihr Team die Hypothese auf, dass aktive Markierungen die Gene dazu anregen, sich an einem bestimmten Punkt im Differenzierungsprozess einzuschalten, während die Stilllegungszeichen die Gene auf Abruf halten, bis Zeit und Ort stimmen (siehe Azuara et al 2006). Um ihre Ahnung zu bestätigen, sahen sie sich Zellen an, die die stilllegenden Markierungen nicht herstellen können. Tatsächlich differenzierten sich diese Zellen nicht korrekt und schalteten diese Gene zu früh ein.

Ungefähr zur gleichen Zeit kam das Team von Bradley Bernstein am Broad Institute und der Harvard Medical School zu sehr ähnlichen Folgerungen. Bernstein und seine Mitarbeiter hatten die Kontrollregionen von Genen untersucht, die für Transkriptionsfaktoren kodieren, von denen man weiß, dass sie wichtig für die Differenzierung von verschiedenen Zelltypen sind. Sie entdeckten ebenfalls, dass solche Gene sowohl aktivierende wie auch unterdrückende Histonmarkierungen enthalten. Darüber hinaus enthielten embryonale Stammzellen eine viel höhere Anzahl dieser bivalenten Markierungen als differenzierte Zellen (siehe Bernstein et al 2006).