2020年8月22日下午,我?!胺肿由飳W前沿論壇”有幸邀請到了中國科學院北京生命科學研究院的孫中生研究員作客,孫中生以Epigenetics為主題分享了他對表觀遺傳學的理解以及他在該領域中做出的成果。我校師生百余人參加此次本次報告會,會議由生命科學技術學院周志鵬教授主持。
報告伊始,孫中生首先介紹了表觀遺傳學發(fā)現(xiàn)的歷史,提到了表觀遺傳學最早的發(fā)現(xiàn)可以追溯到18世紀拉馬克的用進廢退理論和達爾文的進化論,暗示了環(huán)境能夠對生物的性狀產生影響;表觀遺傳學概念則是到了20世紀40年代被生物學家Wattington真正定義;而生化上的證據(jù)是到1975年被Holiday和Pugh兩位科學家發(fā)現(xiàn),他們發(fā)現(xiàn)了DNA上的甲基化修飾,開啟了分子層面的表觀遺傳學的研究;直到現(xiàn)在,隨著生化技術和測序技術的發(fā)展,DNA修飾,組蛋白修飾,RNA修飾,small RNA等各種表觀遺傳相關的因子逐漸被發(fā)現(xiàn)和定位。
接下來,孫中生對表觀遺傳學的生物學功能進行了介紹,提到表觀遺傳對轉錄調控、干細胞分化、神經元的可塑性和衰老等方面的影響。他特別強調了表觀遺傳學研究的重要性,并引用了2005年PNAS雜志上的一篇關于同卵雙胞胎的研究解釋了表觀遺傳中的DNA甲基化對生物性狀的影響。
隨后,孫中生從方法學上對表觀遺傳學中DNA甲基化的Mapping方法進行了介紹,介紹了DNA甲基化中常用的Mapping技術MeDIP-seq和MethylC-seq,并且介紹了他在2015年刊登在J Mol Cell Biol雜志上的關于DNA甲基化的改進方法MBRidge-seq技術,該技術以MeDIP-seq為基礎,將連接的接頭進行了改進并且加入了一步重硫酸鹽的處理,使其能夠精確定位到DNA甲基化位點。
最后,孫中生強調了表觀遺傳學研究最重要的在于探究其能夠影響哪些生物學性狀,并介紹了自己最近在DNA甲基化對小鼠的抗抑郁能力方面的研究。他們以DNA甲基化代謝的通路為基礎,在母鼠懷孕時予以膽堿處理,通過對后代小鼠的行為學研究,發(fā)現(xiàn)后代的雄鼠的抗抑郁能力更強,并且能夠遺傳兩代。在分子機制方面,他們通過RNA-seq和DNA甲基化測序分析,發(fā)現(xiàn)了后代雄鼠的抗抑郁能力可能是由CBP蛋白介導組蛋白修飾的變化影響下游基因的表達所造成的。
報告結束后,師生就環(huán)境如何影響DNA的甲基化,表觀遺傳學與記憶的聯(lián)系以及表觀遺傳為何只對男性有影響,原核生物的表觀遺傳等問題與孫中生進行了熱烈的探討與交流。許多老師和學生紛紛提出自己的問題以及在科研當中的疑惑,孫中生做出了耐心而細致的回答。此次學術報告采用線下面對面交流方式,為我校學生提供了很好的學習機會,營造了濃厚的學術交流氛圍。
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