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曹晓风教授做客水木清华生命科学讲座系列

讲述高等植物的表观遗传调控

  5月14日,生命科学联合中心承办的第28期“水木清华生命科学讲座系列”在清华大学医学科学楼B323举行。中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员,植物基因组学国家重点实验室副主任曹晓风教授为广大师生做了一场名为“高等植物的表观遗传调控”的学术报告,报告会由清华大学生命学院戚益军教授主持。
 
 
图为曹教授做学术报告
 
  报告中,曹晓风教授首先深入浅出地概述了高等植物表观遗传学的概念和研究现状,然后简要介绍了转座子元件的类别及其在人类疾病与生物进化中的重要作用。 曹教授重点阐述了近几年实验室在表观遗传调控基因表达和转座子沉默方面取得的进展。   
  曹教授指出拟南芥中表观遗传修饰主要包括DNA甲基化,组蛋白修饰和非编码RNA调控等。研究发现转座子中DNA甲基化和组蛋白H3K9的甲基化存在自身增强的正反馈调节,DNA甲基化酶CMT3可通过识别并结合H3K9上的甲基进而给DNA加上甲基化,增强转座子沉默效应。有趣的是在基因区域同样存在组蛋白甲基化酶KYP介导的H3K9甲基化,但去甲基化酶IBM1/JMJ25可及时去除基因上的H3K9甲基化修饰从而维持基因的正常表达。
  水稻(Oryza sativa L.)作为世界上最重要的农作物之一,是进行单子叶植物基因组学和分子生物学研究的模式物种。曹教授实验室发现在水稻中表观遗传调控同样发挥着重要的作用。TOS17和Karma是水稻中两类不同的转座子元件,分别位于染色体基因富集和转座子富集的区域,但它们都受到表观遗传的严格调控。 SDG714是组蛋白H3K9甲基转移酶,通过对TOS17进行H3K9的甲基化修饰来抑制其发生转座;而Karma则是通过另一种机制发生沉默,即JMJ703作为组蛋白去甲基化酶特异地去除Karma中H3K4的甲基化修饰以维持其较低的表达水平。
  最后,曹教授还介绍了实验室鉴定到拟南芥组蛋白H3K27的去甲基化酶REF6/JMJ12并证明了其生化活性,研究还发现REF6在拟南芥生长发育过程中发挥着极为重要的功能。
 
 
图为讲座现场认真聆听的师生
 
  提问环节,曹老师与在场师生展开了积极的学术讨论,本次学术报告圆满结束,同学们纷纷表示表示通过此次讲座收获颇丰。
 
 
人物简介:
  曹晓风博士1965年出生于中国北京,1988年毕业于北京大学,1991年获中国农业大学硕士,1997年获得北京大学博士。2002年入选中科院“百人计划”,2003回国并获“国家杰出青年基金”,现为中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员,植物基因组学国家重点实验室副主任。
  自1999年以来,曹晓风博士主要致力于高等植物表观遗传调控机理研究。表观遗传是后基因组时代重要的调控机制,其中组蛋白甲基化起着至关重要的作用。在过去的十余年中,曹晓风博士领导的实验室系统鉴定了高等植物参与组蛋白甲基化和去甲基化的关键酶,阐明了它们调控基因表达和维持转座子活性的分子机制。
  曹晓风博士现任国际植物表观遗传学专家委员会委员,《中国科学》副主编、Current Opinion in Plant Biology和The Plant Cell等杂志编委;先后获得美国“杜邦青年科学家奖”和“中国青年女科学家奖”等称号。
 

 

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