2015中科院新当选院士之中科院篇

【字体: 时间:2015年12月21日 来源:生物通

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  今年中科院院士增选是自两院院士大会修订章程后的首次院士增选,院士推荐范围、渠道都较以往有较大修改,因此初步候选人数量比上一次2013年增选时大幅减少,只有157人,还不到2013年的一半。经过半年的考察筛选,最终产生了61名中国科学院院士和12名中国科学院外籍院士。其中生命科学和医学学部共12人,在外籍院士名单中我们也看到了熟悉的名字。

  

生物通报道:今年中科院院士增选是自两院院士大会修订章程后的首次院士增选,院士推荐范围、渠道都较以往有较大修改,因此初步候选人数量比上一次2013年增选时大幅减少,只有157人,还不到2013年的一半。经过半年的考察筛选,最终产生了61名中国科学院院士和12名中国科学院外籍院士。其中生命科学和医学学部共12人,在外籍院士名单中我们也看到了熟悉的名字。

此次入选的12位新晋院士中,有近半数属于中科院系统,其它分属于清华大学、中国海洋大学、同济大学、华中科技大学、上海交通大学,以及北京生命科学研究所和中国人民解放军第三〇二医院,那么这些入选院士在今年取得了哪些成果呢?

徐国良研究组成果

Gadd45a promotes DNA demethylation through TDG

这项研究发现Gadd45a(Growth arrest and DNA-damage-inducible protein 45 a)是通过TDG参与到DNA的去甲基化过程中。

哺乳动物基因组DNA中的5-甲基胞嘧啶(5mC)是一种稳定存在的表观遗传修饰,启动子区域的甲基化与去甲基化调控着基因的沉默与表达。DNA去甲基化机制的研究是表观遗传学重要的研究内容。徐国良研究组于2011年阐述了细胞中由Tet-TDG介导的5mC氧化去甲基化机制,即5mC可以被Tet家族蛋白氧化生成5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)和5-羧基胞嘧啶(5caC)。5caC会被DNA糖苷酶TDG切除,进而启动碱基切除修复途径完成DNA的去甲基化。

Gadd45a此前已被报道参与DNA去甲基化,但是其机制还存在着很多争议。徐国良课题组联合瑞士巴塞尔大学Primo Schär研究组,北京大学汤富酬研究组和中科院生态环境中心汪海林研究组对Gadd45a参与去甲基化的机制进行了研究。他们发现Gadd45a需要和有酶活性的Tet和TDG共转动物细胞才能激活甲基化的报告质粒。进一步研究发现Gadd45a蛋白与TDG蛋白存在着相互作用。Gadd45a可以促进细胞中的5caC向C转换,而在TDG敲除的细胞中,Gadd45a则不能促进5caC的消除。Gadd45a/b基因双敲除后会引起ES细胞DNA上特定位点的甲基化水平升高,而这些甲基化升高的位点与已报道的Tdg基因敲除的ES细胞内5hmC与5fC富集的区域大部分重合。这一研究将Gadd45a与 Tet-TDG介导的去甲基化通路联系起来,加强了人们对DNA主动去甲基化调控网络的认识。

周琪研究组成果

m6A RNA Methylation Is Regulated by MicroRNAs and Promotes Reprogramming to Pluripotency

真核生物的RNA分子上可发生100多种修饰,其中腺嘌呤第6位氮原子上的甲基化修饰 (N6-methyladenosine, m6A) 是高等生物mRNA上含量最为丰富的修饰。m6A修饰参与调控mRNA的剪接、运输、稳定性和翻译效率等。并且与肥胖和肿瘤等多种生理功能异常及疾病相关。但受到研究方法的限制,关于m6A修饰的研究长期进展缓慢。m6A修饰主要发生在 mRNA上RRACH序列中的腺嘌呤上,由RNA甲基转移酶复合物METTL3/METTL14/WTAP催化形成,并可被去甲基化酶ALKBH5和FTO移除。但细胞内只有部分mRNA上RRACH序列中的腺嘌呤会产生m6A修饰,这种特定m6A修饰形成位点是如何确定的,以及m6A修饰是否影响细胞重编程尚属未知。

中国科学院动物研究所周琪课题组与中国科学院基因组研究所杨运桂课题组、中国科学院遗传与发育生物学研究所王秀杰课题组合作,整合各自在干细胞、RNA修饰、高通量数据分析方面的研究优势,绘制了小鼠胚胎干细胞 (ESC)、诱导多能性干细胞 (iPSC)、神经干细胞 (NSC)和睾丸支持细胞 (SC) 转录组的m6A修饰图谱,发现了m6A修饰在多能与分化的细胞系间的分布差异,和发生在一些决定细胞特异分化的RNA分子上的细胞类型特异的m6A修饰。研究发现m6A修饰区域富集的特征序列具有与重要的调控非编码RNA ¾ microRNA的种子区 (5’ 2-8 nt) 序列互补配对的偏好性。多层次的细胞与分子生物学实验证明,microRNA可以通过序列互补的方式,引起mRNA相应位点区域m6A修饰的产生。提高m6A修饰水平可以提高Oct4等关键多能性调控基因的表达量,促进小鼠成纤维细胞重编程为诱导多能性干细胞 (iPS细胞)。该研究成果揭示了microRNA通过序列互补调控mRNA 甲基化修饰形成这一全新的作用机制,和m6A修饰在促进体细胞重编程为多能性干细胞中的重要作用,在解析m6A修饰形成的位点选择机制、拓展microRNA的新功能、和发现新的细胞重编程调控因素方面均取得了开创性的重要突破。

阎锡蕴研究组成果

CD146 acts as a functional receptor for netrin-1 in promoting angiogenesis and vascular development

在生物体内,血管生成发生于特定的生理(如发育和损伤修复)和病理(如肿瘤和炎症)过程中,受到多种血管生成因子的调节。其中,有两个参与调节血管生成的重要分子,CD146和netrin-1,其相关的分子机制一直以来存在疑问。阎锡蕴课题组此前的研究发现,膜受体分子CD146表达在活化的内皮细胞上,能够向内皮细胞中转导激活信号,参与血管生成。然而,CD146上游的促血管生成配体尚不清楚。另一方面,神经引导因子netrin-1在血管生成过程中表现出双重特性,即在较低浓度下促进血管生成,而在较高浓度下抑制血管生成。尽管已知netrin-1抑制血管生成是通过其受体UNC5B,然而netrin-1是如何促进血管生成的尚不清楚。

该工作揭示了netrin-1促进血管生成的分子机制,解答了血管生成调节领域内一个长久以来的疑问。同时也鉴定了在血管生成过程中CD146上游的功能性配体分子。为进一步探讨netrin-CD146通路在血管生成以及及其它生理和病理环境下的功能奠定了基础。

(生物通)

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