曹曉風教授做客水木清華生命科學講座系列

2020-12-06 清華大學新聞網

曹曉風教授做客水木清華生命科學講座系列
講述高等植物的表觀遺傳調控

清華新聞網5月28日電 5月14日，生命科學聯合中心承辦的第28期「水木清華生命科學講座系列」在清華大學醫學科學樓舉行。中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員、植物基因組學國家重點實驗室副主任曹曉風為清華師生做了一場名為「高等植物的表觀遺傳調控」的學術報告。

報告中，曹曉風首先深入淺出地概述了高等植物表觀遺傳學的概念和研究現狀，然後簡要介紹了轉座子元件的類別及其在人類疾病與生物進化中的重要作用，並重點闡述了近幾年實驗室在表觀遺傳調控基因表達和轉座子沉默方面取得的進展。  

曹曉風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調控等。研究發現轉座子中DNA甲基化和組蛋白H3K9的甲基化存在自身增強的正反饋調節，DNA甲基化酶CMT3可通過識別並結合H3K9上的甲基進而給DNA加上甲基化，增強轉座子沉默效應。有趣的是在基因區域同樣存在組蛋白甲基化酶KYP介導的H3K9甲基化，但去甲基化酶IBM1/JMJ25可及時去除基因上的H3K9甲基化修飾從而維持基因的正常表達。

水稻(Oryza sativa L.)作為世界上最重要的農作物之一，是進行單子葉植物基因組學和分子生物學研究的模式物種。曹曉風實驗室發現在水稻中表觀遺傳調控同樣發揮著重要的作用。TOS17和Karma是水稻中兩類不同的轉座子元件，分別位於染色體基因富集和轉座子富集的區域，但它們都受到表觀遺傳的嚴格調控。 SDG714是組蛋白H3K9甲基轉移酶，通過對TOS17進行H3K9的甲基化修飾來抑制其發生轉座；而Karma則是通過另一種機制發生沉默，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水平。

最後曹曉風還介紹了實驗室鑑定到擬南芥組蛋白H3K27的去甲基化酶REF6/JMJ12並證明了其生化活性，研究還發現REF6在擬南芥生長發育過程中發揮著極為重要的功能。

講座現場。

提問環節，曹曉風與在場師生展開了學術討論，同學們紛紛表示此次講座收穫頗豐。

報告會由清華大學生命學院戚益軍教授主持。

人物簡介：

曹曉風，1965年出生於北京，1988年畢業於北京大學，1991年獲中國農業大學碩士，1997年獲北京大學博士。2002年入選中科院「百人計劃」，2003年回國並獲「國家傑出青年基金」，現為中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員，植物基因組學國家重點實驗室副主任。

自1999年以來，曹曉風主要致力於高等植物表觀遺傳調控機理研究。表觀遺傳是後基因組時代重要的調控機制，其中組蛋白甲基化起著至關重要的作用。在過去的十餘年中，曹曉風博士領導的實驗室系統鑑定了高等植物參與組蛋白甲基化和去甲基化的關鍵酶，闡明了它們調控基因表達和維持轉座子活性的分子機制。

曹曉風現任國際植物表觀遺傳學專家委員會委員，《中國科學》副主編、《當代植物生物學觀點》（Current Opinion in Plant Biology）和《植物細胞》（The Plant Cell）等雜誌編委；先後獲得美國「杜邦青年科學家獎」和「中國青年女科學家獎」等稱號。

供稿：生命科學學院    學生編輯：舒元

 

 

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