朱冰教授做客水木清華生命科學(xué)講座

講述“表觀遺傳信息的建立和維持”

清華新聞網(wǎng)5月16日電 日前，清華大學(xué)-北京大學(xué)生命科學(xué)聯(lián)合中心承辦的第41期“水木清華生命科學(xué)講座系列”在清華大學(xué)醫(yī)學(xué)科學(xué)樓舉行。中國(guó)科學(xué)院生物物理所朱冰教授為師生帶來(lái)了一場(chǎng)題為“表觀遺傳信息的建立和維持”的講座。

圖為朱教授做學(xué)術(shù)報(bào)告。

生物體內(nèi)表觀遺傳信息主要包括DNA甲基化信息以及組蛋白翻譯后修飾信息。相比于傳統(tǒng)遺傳信息的繼承，表觀遺傳的信息如何繼承是領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)重大課題。DNA甲基化可以類似DNA 復(fù)制過程，在細(xì)胞有絲分裂的過程中采取半保留的方式進(jìn)行相關(guān)信息的繼承。

對(duì)于組蛋白修飾是不是也采取同樣半保留的方式這一問題，朱教授向大家分享了其課題組的研究進(jìn)展。朱教授研究組通過同位素標(biāo)記flag-tag的組蛋白以區(qū)分新舊組蛋白，結(jié)合細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和定量質(zhì)譜學(xué)方法，發(fā)現(xiàn)在有絲分裂過程中核小體的組蛋白是全保留分配，從而推翻了之前組蛋白半保留復(fù)制的假說(shuō)。那么如果不是半保留復(fù)制，組蛋白的修飾信息又是如何繼承的呢？為了回答組蛋白的修飾信息如何建立和維持這一問題，朱教授向大家介紹了其研究組以轉(zhuǎn)錄抑制調(diào)控因子多聚梳復(fù)合物（Polycomb Group Complex）和所調(diào)節(jié)的組蛋白H3K27位點(diǎn)的甲基化修飾為研究對(duì)象所取得的研究成果。H3K27me3修飾往往出現(xiàn)在基因組的異染色質(zhì)區(qū)域，代表著轉(zhuǎn)錄的抑制。朱教授研究組發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)錄激活相關(guān)的修飾例如H3K4me3和 H3K36me2/3以及開放的染色質(zhì)都會(huì)抑制H3K27甲基化轉(zhuǎn)移酶PRC2的活性，因此不會(huì)建立H3K27位點(diǎn)的甲基化修飾。相反，轉(zhuǎn)錄抑制相關(guān)的修飾H3K27me3以及固縮的染色質(zhì)則會(huì)促進(jìn)PRC2的活性并導(dǎo)致H3K27me3修飾在區(qū)域染色質(zhì)上的延伸。朱教授所提出的這種組蛋白修飾的反饋模型，展現(xiàn)出表觀遺傳調(diào)控的精密性和靈活性，使得大家對(duì)于組蛋白修飾的意義有了更深層次的理解。

圖為講座現(xiàn)場(chǎng)。

本次講座中，朱教授與大家分享了最前沿的學(xué)術(shù)研究成果。提問互動(dòng)環(huán)節(jié)，朱教授與在座師生進(jìn)行了廣泛深入的學(xué)術(shù)交流，分享了自己對(duì)科學(xué)研究的深刻見解。

人物簡(jiǎn)介：

朱冰博士1971年出生于中國(guó)南京，1992年畢業(yè)于浙江大學(xué)，1999年獲中國(guó)科學(xué)院上海植物生理研究所分子遺傳學(xué)博士。現(xiàn)為中國(guó)科學(xué)院生物物理所研究員。

自2006年以來(lái)，朱冰博士領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)室主要從事表觀遺傳學(xué)研究，闡明了復(fù)制過程中組蛋白的分配模式和組蛋白修飾的重建過程，否定了組蛋白修飾承載的表觀遺傳信息以組蛋白密碼方式精確繼承的模型，提出了組蛋白修飾的反饋維持模型。近期，朱冰實(shí)驗(yàn)室還對(duì)DNA甲基化的動(dòng)態(tài)調(diào)控開展了新的探索。朱冰博士2012年入選美國(guó)霍華德-休斯醫(yī)學(xué)院國(guó)際青年科學(xué)家，2014年獲談家楨生命科學(xué)創(chuàng)新獎(jiǎng)。

供稿：生命科學(xué)聯(lián)合中心 編輯：駱文杰