《科学》《自然》连发两篇中国高校科学家参予研究成果

　　

生物通综合：来自湖北大学生命科学学院，以及清华大学生物科学与技术系的研究人员与国外研究人员一道分别发现了跳跃蜘蛛（Cosmophasis umbratica）在紫外线照射下身体会发出荧光，这是首次发现的一种蜘蛛求偶方式，另外Gadd45a蛋白在活性DNA去甲基化过程中的关键作用。这两篇文章分别发表在1月26日出版的《Science》杂志，以及1月31日《Nature》杂志网络版上。

参予研究的中方代表分别是湖北大学生科院李代芹教授和清华大学生物科学与技术学院的吴维（Wei Wu，音译）博士。

原文摘要：
Science 26 January 2007
Vol. 315. no. 5811, p. 481 DOI: 10.1126/science.1134254
Sex-Specific UV and Fluorescence Signals in Jumping Spiders [Abstract]

Nature advance online publication 31 January 2007 | 
doi:10.1038/nature05515; Received 9 October 2006; Accepted 4 December 2006
Gadd45a promotes epigenetic gene activation by repair-mediated DNA demethylation
[Abstract]

在第一篇文章中，李代芹和他的博士研究生们主要探讨的是紫外光和荧光在动物两性间的交流及其在性伴选择中的作用，他们发现跳跃蜘蛛具有对紫外线敏感的极好视力，并且雄性和雌性蜘蛛的紫外线反射能力不同，这是世界上首次发现动物界在紫外光和荧光上具有性别特异性。研究人员在一种跳蛛中发现只有雄蛛可以反射紫外光，雌蛛不反射紫外光，而只有雌蛛的触肢可发出由紫外光激发的荧光，雄蛛身体的任何部位都不发出荧光。并且他们通过实验证实：这一跳蛛必须用这两种颜色进行两性的识别和交流，如果遮住任一性别的紫外光，大多数跳蛛的交配行为就无法完成。

蜘蛛在生物链中有着非常重要的作用，是各种害虫的天敌，以其为代表的蛛形动物与人类生活极其密切，常见的螨虫等皮肤疾病都与其有关。专家指出，李代芹等人得出的这一结论不仅能加深人类对动物颜色信号机能的进一步了解，还能为深入探讨动物界颜色视觉系统的作用及其系统进化提供依据。而且这项研究将为动物性选择理论的研究开辟一条崭新的途径和方法，其研究结果极有可能形成一套全新的动物通讯理论。在应用上动物的紫外光和荧光可给仿生学、军事、建筑及材料科学的应用以极大的启迪。

在第二篇文章中，研究人员发现Gadd45a（一种功能为维持基因组稳定性，DNA修复以及细胞生长抑制作用的细胞核内蛋白）在活性DNA去甲基化过程中扮演着关键的角色。研究人员证明Gadd45a的过量表达会激活甲基化沉默报告质粒（methylation-silenced reporter plasmid），并且促使全部的DNA去甲基化。进一步研究发现Gadd45a的敲除会导致基因表达沉默，和DNA的高度甲基化。

DNA甲基化是一种在植物和许多动物不同组织中转录基因沉默的稳定表观遗传标记，它是由DNA甲基转移酶（DNA methyl-transferase, Dnmt）催化S-腺苷甲硫氨酸作为甲基供体，将胞嘧啶转变为5-甲基胞嘧啶（mC）的一种反应。DNA甲基化在维持正常细胞功能、遗传印记、胚胎发育以及人类肿瘤发生中起着重要作用，是目前新的研究热点之一。目前虽然DNA甲基化转甲基酶机制研究的比较清楚，但是DNA去甲基化的功能和机制仍然属于生物学倍受争议的研究领域

研究人员发现的Gadd45a在活性DNA去甲基化过程中的重要作用，并且证明这种作用是通过促进DNA修复，去除甲基化标记，从而减少表观遗传基因的沉默。这是表观遗传学DNA甲基化研究的一大突破。
（生物通：张迪）

附：
李代芹简介：

湖北大学生命科学学院“楚天学者计划”特聘教授。

1983年毕业于湖北大学生物系；

1996年英国谢菲尔德大学分子生物学与生物技术系博士毕业,获哲学博士学位；

1998年爱尔兰共和国都柏林大学生化系博士后；

1998-2004年在美国爱因斯坦医学院生化系和塔芙斯医学院-新英格兰医疗中心Tupper研究所工作,任助理研究员和研究员。

主要研究方向：蛋白质结构、功能及其生物学作用。

目前其已发表有关蜘蛛特别是跳蛛行为生态学、生物多样性方面的论文70多篇，其中SCI 论文50余篇。1999年，他的一篇有关花皮蛛生物学的论文也被英国《自然》杂志作为特别报道加以介绍。