曹曉風(fēng)教授做客水木清華生命科學(xué)講座系列
講述高等植物的表觀遺傳調(diào)控
清華新聞網(wǎng)5月28日電 5月14日，生命科學(xué)聯(lián)合中心承辦的第28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。中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員、植物基因組學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任曹曉風(fēng)為清華師生做了一場名為“高等植物的表觀遺傳調(diào)控”的學(xué)術(shù)報(bào)告。
報(bào)告中，曹曉風(fēng)首先深入淺出地概述了高等植物表觀遺傳學(xué)的概念和研究現(xiàn)狀，然后簡要介紹了轉(zhuǎn)座子元件的類別及其在人類疾病與生物進(jìn)化中的重要作用，并重點(diǎn)闡述了近幾年實(shí)驗(yàn)室在表觀遺傳調(diào)控基因表達(dá)和轉(zhuǎn)座子沉默方面取得的進(jìn)展。
曹曉風(fēng)指出擬南芥中表觀遺傳修飾主要包括DNA甲基化，組蛋白修飾和非編碼RNA調(diào)控等。研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)座子中DNA甲基化和組蛋白H3K9的甲基化存在自身增強(qiáng)的正反饋調(diào)節(jié)，DNA甲基化酶CMT3可通過識別并結(jié)合H3K9上的甲基進(jìn)而給DNA加上甲基化，增強(qiáng)轉(zhuǎn)座子沉默效應(yīng)。有趣的是在基因區(qū)域同樣存在組蛋白甲基化酶KYP介導(dǎo)的H3K9甲基化，但去甲基化酶IBM1/JMJ25可及時(shí)去除基因上的H3K9甲基化修飾從而維持基因的正常表達(dá)。
水稻(Oryza sativa L.)作為世界上最重要的農(nóng)作物之一，是進(jìn)行單子葉植物基因組學(xué)和分子生物學(xué)研究的模式物種。曹曉風(fēng)實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)在水稻中表觀遺傳調(diào)控同樣發(fā)揮著重要的作用。TOS17和Karma是水稻中兩類不同的轉(zhuǎn)座子元件，分別位于染色體基因富集和轉(zhuǎn)座子富集的區(qū)域，但它們都受到表觀遺傳的嚴(yán)格調(diào)控。 SDG714是組蛋白H3K9甲基轉(zhuǎn)移酶，通過對TOS17進(jìn)行H3K9的甲基化修飾來抑制其發(fā)生轉(zhuǎn)座；而Karma則是通過另一種機(jī)制發(fā)生沉默，即JMJ703作為組蛋白去甲基化酶特異地去除Karma中H3K4的甲基化修飾以維持其較低的表達(dá)水平。
最后曹曉風(fēng)還介紹了實(shí)驗(yàn)室鑒定到擬南芥組蛋白H3K27的去甲基化酶REF6/JMJ12并證明了其生化活性，研究還發(fā)現(xiàn)REF6在擬南芥生長發(fā)育過程中發(fā)揮著極為重要的功能。
講座現(xiàn)場。
提問環(huán)節(jié)，曹曉風(fēng)與在場師生展開了學(xué)術(shù)討論，同學(xué)們紛紛表示此次講座收獲頗豐。
報(bào)告會由清華大學(xué)生命學(xué)院戚益軍教授主持。
人物簡介：
曹曉風(fēng)，1965年出生于北京，1988年畢業(yè)于北京大學(xué)，1991年獲中國農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士，1997年獲北京大學(xué)博士。2002年入選中科院“百人計(jì)劃”，2003年回國并獲“國家杰出青年基金”，現(xiàn)為中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員，植物基因組學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任。
自1999年以來，曹曉風(fēng)主要致力于高等植物表觀遺傳調(diào)控機(jī)理研究。表觀遺傳是后基因組時(shí)代重要的調(diào)控機(jī)制，其中組蛋白甲基化起著至關(guān)重要的作用。在過去的十余年中，曹曉風(fēng)博士領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)鑒定了高等植物參與組蛋白甲基化和去甲基化的關(guān)鍵酶，闡明了它們調(diào)控基因表達(dá)和維持轉(zhuǎn)座子活性的分子機(jī)制。
曹曉風(fēng)現(xiàn)任國際植物表觀遺傳學(xué)專家委員會委員，《中國科學(xué)》副主編、《當(dāng)代植物生物學(xué)觀點(diǎn)》（Current Opinion in Plant Biology）和《植物細(xì)胞》（The Plant Cell）等雜志編委；先后獲得美國“杜邦青年科學(xué)家獎(jiǎng)”和“中國青年女科學(xué)家獎(jiǎng)”等稱號。
供稿：生命科學(xué)學(xué)院 學(xué)生編輯：舒元
