35岁助理教授追逐表观遗传学的奥秘

　　

——今年35岁的黄云目前就任德州A&M大学健康科学中心的助理教授

生物通报道：当黄云（Yun “Nancy” Huang，音译）还是一名大学生时，她一直希望成为一名医生，但在浙江大学医学院获得学士学位后，她的想法改变了，“我意识到，要治愈疾病，我还需要了解更多疾病的基础生物学知识。”

2005年，黄云来到了美国，在乔治亚州立大学的Jenny Yang实验室开始攻读生物化学博士学位，Yang说，“我还很清楚的记得她来到我们实验室的那一天，”当时她让黄云准备一份后者并不了解的研究主题的介绍，而这位初来乍到的学生立即回答道，她将在下周准备好。“她迅速的反应和自信令我刮目相看。”

Yang教授表示，她觉得比较于其他学生，黄云主动性更强，“她好像毫无畏惧，”她说。而这种压力也为黄云带来收获：她找到了几种结合细胞外钙离子的受体，并且在其博士四年时间里，发表了五篇第一作者文章。

2009年，黄云获得了博士学位，又进入了哈佛医学院Anjana Rao表观遗传实验室从事博士后研究工作，一年后又选择了La Jolla过敏与免疫学研究所工作。Rao研究组刚刚发现了TET（ten-eleven translocation）蛋白，这是一种α-酮戊二酸（α-KG）和Fe2+依赖的双加氧酶，能催化5-甲基胞嘧啶（5-mC）转化为5-羟甲基胞嘧啶（5-hmC），是DNA去甲基化过程中的一种重要的酶。

一般来说，研究人员对TET蛋白活性的研究主要借助于一种称为亚硫酸氢盐测序的方法，也就是利用亚硫酸氢盐将单链DNA的胞嘧啶转变为尿嘧啶，保持5’甲基胞嘧啶无变化，在CpG两端设计引物，然后扩增出所需片段后进行测序，由于TG为非甲基化位点，CC为甲基化CG位点，因此可以了解CpG岛内所有的甲基化位点。2010年，黄云与她的同事William Pastor 发表文章，发现这种测序方法的一个问题：无法确定5-mC是否转换成为了5-hmC。

一年后，他们在Nature上发表文章，开发出两种方法分析5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）的基因组定位。第一种方法称为GLIB。GLIB是糖基化、高碘酸氧化和生物素化的缩写。它主要利用一些酶和化学反应的组合来分离出包含单个5hmC的DNA片段。首先利用T4噬菌体β-葡萄糖基转移酶（BGT）在每个5hmC上添加一个葡萄糖分子，然后用高碘酸钠氧化葡萄糖，它将邻近的羟基转化成醛基，之后用醛基反应性探针进一步修饰，在每个5hmC上添加两个生物素分子。

第二种方法是通过亚硫酸氢钠处理基因组DNA，将5hmC转换成5-亚甲基磺酸胞嘧啶（CMS），然后利用CMS特异的抗血清将包含CMS的DNA免疫沉淀。这对于今后的甲基化研究至关重要。

作为一名博士后，黄云的努力得到了合作者们的认可，来自贝勒医学院的Margaret Goodell就希望黄云能加入德州A&M大学健康科学中心，他表示，“黄云能拓宽我们的思路，也能提出非常有建设性的建议，我总是说，你必须在科学中放开心胸，而她确实做到了这一点。”

（生物通：张迪）

参考文献：

1. Y. Huang et al., “Multiple Ca2+-binding sites in the extracellular domain of Ca2+-sensing receptor corresponding to cooperative Ca2+ responses,” Biochemistry, 48:388-98, 2009. (Cited 68 times)
2. Y. Huang et al., “The behavior of 5-hydroxymethylcytosine in bisulfite sequencing,” PLOS ONE, 5:e8888, 2010. (Cited 347 times)
3. W.A. Pastor et al., “Genome-wide mapping of 5-hydroxymethylcytosine in embryonic stem cells,” Nature, 473:394-97, 2011. (Cited 419 times)
4. M. Ko et al., “Impaired hydroxylation of 5-methylcytosine in myeloid cancers with mutant TET2,” Nature, 468:839-43, 2010. (Cited 587 times)
5. M. Jeong et al., “Large conserved domains of low DNA methylation maintained by Dnmt3a,” Nature Genetics, 46:17-23, 2014. (Cited 56 times)