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 生命中心举办2018年度第二次学术交流活动

 

2018627日晚,生命中心如期在北京大学静园一院101会议室召开了年度第二次PI学术交流活动。活动邀请了中心新引进且相对年轻的两位PI为大家做报告,以便其它PI们能够快速熟悉他们的研究方向,促进交流和合作。本次活动由生命中心PI高宁主持。

 

首先,Charles David为大家带来了题为“Transcriptional determinants of tumorigenesis”的报告。胰腺癌因其极高的致死率而被大家所熟知,而目前针对胰腺癌特殊依赖的转录因子而设计的药物比较少。为了更好地杀伤胰腺癌,Charles将研究方向主要集中在找出胰腺癌中特异的转录因子,从而为临床的药物设计提供基础。一般讲,转录因子分为signal driven transcription factor lineage-determining transcription factors, 前者在大量的组织和细胞中表达,感受外界信号的刺激,对生命体的活动调节起重要的作用;后者仅仅在特殊的组织细胞,或者某种细胞的特殊阶段表达,来调控细胞某一阶段的生命活动。KRAS蛋白作为第一个被人类发现的致癌基因,是一种小G蛋白,已经被研究了40多年。因其在多种癌症中都大量表达,所以被认为是一种非常重要的致癌基因。尤其在胰腺癌中,KRAS突变的患者占据胰腺癌患者的90%左右。由于它在细胞的信号通路中处于较上游的位置,故而能够调控多种下游信号通路。而KLF(Krüppel-like family of transcription factors)蛋白家族在多种细胞的特殊阶段和不同的癌症中特异性表达,对癌症的产生和发展起到重要作用,比如说在lgr5+的肠道干细胞中,在某些结肠癌和胰腺癌中等。然而,关于如何感受KRAS信号、对KLF蛋白产生影响,或与KLF蛋白协同、拮抗的signal driven transcription factor的研究却还比较少。因此,Charles课题组利用RNA-seqchIP-seq等技术,结合以构建好的胰腺癌小鼠模型,研究胰腺癌早期发生和发展的机理,为胰腺癌的临床治疗提供研究基础。

 

接下来的下半场,张蔚则为PI们带来了以蝴蝶中翅膀图案拟态机制为主题的报告(The Evolution and Genetic Basis of Butterfly Mimicry)。拟态指的是一种生物模拟另一种生物或其他环境中物体的现象,拟态包括非常多类别:例如贝氏拟态(Batesian mimicry)和穆氏拟态(Müllerian mimicry)。其中贝氏拟态指的是无毒物种的个体模拟其他有毒物种个体,而穆氏拟态指的是有毒物种的个体模拟其他有毒物种的个体,张蔚的报告主要介绍了分别有关这两种拟态的遗传学研究。

 

玉带凤蝶Papilio polytes是一种雌性具有拟态和非拟态两种类型的蝴蝶,其中拟态类型的雌性蝴蝶通过模拟有毒的红珠凤蝶Pachliopta aristolochiae得到保护。Alfred Wallace最早在东南亚岛屿采样时候发现这一现象。过去的研究认为控制雌蝶拟态与非拟态两种类型的是超级基因——也就是多个控制相似性状的基因聚集到一起形成的超级基因。但通过linkage mapping,张蔚发现控制拟态和非拟态的其实是单个基因doublesex,这个基因在果蝇中决定果蝇性别。并且,通过与近缘分布在东南亚的凤尾蝶物种的比较,证明了该贝氏拟态起源于古代的平衡选择,而在不同物种中产生的雌性特异的多态性或者单一拟态性状,是起因于不同谱系中的多次起源或随机的表型丢失,自然选择和遗传漂变都在非拟态表型丢失中发挥了作用。

 

红带袖蝶Heliconius melpomene和缘线袖蝶Heliconius besckei是分布在南美巴西高原的两种蝴蝶,它们都有毒并且拥有相似的红黑图案,但彼此亲缘关系很远。而且缘线袖蝶Heliconius besckei的同属近缘物种都为黄色虎斑图案,也就是红带袖蝶和缘线袖蝶为一对穆氏拟态对。通过对两物种的全基因组分析,发现在控制红色翅膀图案的基因optix上游有潜在的从红带袖蝶侵入到缘线袖蝶的基因区域,说明早期的杂交事件可能使得翅膀图案相似出现拟态。并且进一步分析发现这两物种间的基因渗入是双方向的多次发生的,比如高原适应相关基因和控制运动能力相关基因也在两物种间有相互渗入。

 

在提问环节,饶毅对超级基因的定义提出了问题——如果doublesex是超级基因,那么调控发育的许多重要转录因子是否都可以被称为超级基因。张蔚解释说,虽然蝴蝶中doublesex基因在先前研究中被认为是超级基因,但最后发现其实是单个基因。而在其他拟态的物种中确实发现有些控制拟态性状的是一些功能相关而且互相临近的基因。此外,还有其它PI提问这类研究的潜在应用前景有什么。张蔚则从解决生态学经典问题、提供新分析方法以及鳞翅目农业害虫防治等不同角度对问题进行了解答。

 

交流活动进行到晚上八点半多结束,参与活动的PI们带着各自不同的收获离开了会场。

 

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