研究生培养

生命科学联合中心研究生“1+X”论坛第七期活动成功举办(总第31期)

2025-04-24    点击:

生命科学联合中心研究生“1+X”论坛第七期活动成功举办

2025年4月24日晚,由生命科学联合中心(CLS)研究生学术交流委员会组织的研究生“1+X”论坛本学年第七期活动在金光生命科学大楼101报告厅成功举办。本次论坛的主题是神经生物学和心理学。北京大学心理与认知科学学院、生命科学联合中心的周阳老师和生命科学学院、生命科学联合中心的季雄老师共同出席活动。

来自宋艳课题组的申钰荧同学进行了题为“TBP bookmarks and preserves neural stem cell fate memory by orchestrating local chromatin architecture”的报告,分享了她对转录因子TBP在有丝分裂中的染色体上保留并调控局部染色质开放性,帮助维持神经干细胞干性的新发现。在细胞分裂分化的时候,细胞的命运可能保留也可能改变。对于干细胞来说,一系列其特有的转录因子帮助产生了干细胞特定的基因表达谱,从而造就了其特殊的身份。然而有丝分裂过程中,这些转录因子中的绝大部分因为染色质凝缩而从结合位点上脱落,只剩极少数仍保留在分裂期染色体上帮助记忆细胞命运,这些转录因子被称为有丝分裂书签蛋白。在发育过程中,这些书签的生理意义和调控细节很大程度上未知。由于已经报道超级转录延伸复合物(SEC)对NSC自我更新的重要作用,作者们通过生化筛选找到了SEC的新磷酸化底物TBP。他们进一步通过成像证明磷酸化和磷酸模拟型的TBP在有丝分裂期间保留在了染色质上,是一种书签蛋白;而磷酸突变型不能保留在染色质上。进一步地,TBP蛋白的敲降、磷酸突变型都会减少NSC的数量,而过表达TBP将会增强通过SEC介导的神经祖细胞的去分化和成瘤性质。为了更进一步研究TBP的功能,需要高纯度富集分裂期的NSC。他们建立一套了从发育组织中鉴定有丝分裂书签蛋白保留位点的方法。通过组学分析,鉴定到了TBP保留在了一系列在有丝分裂期间保持开放的基因座上,其中就包括对细胞命运调控重要的HES的基因。在机制上,通过遗传筛选,找到了敲降后显著降低TBP有丝分裂保留的染色质重塑因子EP400,其失活具有和TBP敲降类似,产生神经干细胞丢失表型。在生化上,TBP可以和EP400产生互作,而磷酸突变型的TBP与EP400的互作减弱,这也就解释了磷酸化对TBP功能的必要性。进一步地,他们验证了在发育过程中,EP400可以重塑染色质,替换核小体的蛋白组成,增强染色质开放性。以上结果和更多的补充实验一起表明:TBP通过被SEC磷酸化招募染色质重塑因子EP400使染色质保持开放,保留在分裂期致密的染色体上,作为有丝分裂书签使得细胞分裂后细胞命运决定基因HES能及时开启,维持细胞的干性。


(申钰荧同学作报告)


展示结束后,参会同学和老师们对申钰荧同学的分享展开了积极的讨论。同学们对这一机制是否在果蝇和哺乳动物间保守,是否还存在其他书签蛋白调控细胞干性,干细胞退出干性时TBP蛋白的动态变化,SEC和TBP的复杂互作进行了探讨。最后,季雄老师高度评价了工作的创新性和完成度,并将本工作与国际同行的类似工作进行了比较和讨论。

来自鲍平磊老师课题组的龚宝琦同学进行了题为“Neural Representation of Visual Food Stimuli in the Primate Inferotemporal Cortex”的报告,分享了他使用人类fMRI、猕猴fMRI、猕猴电生理、深度神经网络等技术,在灵长类下颞叶食物视觉信息的处理机制方面的最新研究进展。下颞叶皮层是物体识别的核心枢纽,其关键功能特征在于形成多个生态相关的类别选择性区域。然而作为进化上关乎生存的核心要素,食物视觉信息的识别机制却存在研究空白。龚宝琦同学研究中,他首先验证了人类食物特异性脑区的存在,进一步还发现了猕猴食物类别特异性脑区,并记录到了三种亚型的食物选择性神经元。使用深度神经网络作为神经元的编码模型,他进一步分析了不同亚型的食物选择性神经元所编码的视觉特征、以及它们的反应延迟期,从而提出了不同编码特征神经元的形成机制的假设,并从宏观到微观,从脑区到神经元,通过跨物种、多模态研究,系统揭示了灵长类下颞叶食物视觉信息的处理机制。


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(龚宝琦同学作报告)


龚宝琦同学精彩的报告引发了同学们的广泛思考和讨论。大家就基于深度神经网络的编码模型、下颞叶食物编码与一般物体编码机制的关联等方面提出了问题,并得到了龚宝琦同学的详细解答。周阳老师充分肯定了该工作的重要意义和龚宝琦同学对报告内容的清晰呈现与生动表达,并就该课题发现的食物视觉信息编码机制中可能的假设进一步展开讨论。

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(现场提问与点评)


报告结束后,老师们为演讲同学颁发了活动的纪念奖杯。本次活动约有70名同学参加。“1+X”论坛第八期活动将于2025年5月21日举办,欢迎大家参加!

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(老师为报告人颁发纪念奖杯)