华东师范大学Nature子刊发布表观遗传重要成果

　　

生物通报道  来自华东师范大学、中科院生物物理研究所等机构的研究人员，提供了令人信服的证据证实H3K9甲基化促进了哺乳动物中的DNA维持性甲基化，但并非是其必要条件。研究结果发布在8月24日的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。

华东师范大学的翁杰敏（Jiemin Wong）教授，与中科院生物物理研究所的李国红（Guohong Li）研究员是这篇论文的共同通讯作者。

翁杰敏教授长期从事细胞核激素受体调控基因表达的分子机制以及表观遗传分子机制方面的研究，其领导的实验室研究细胞核激素受体共调控因子并获得许多突破性成果。2013年，其证实ABH2借助它的DNA烷基化修复活性，参与维持了核糖体DNA（Ribosomal DNA ，rDNA）基因完整性和转录。研究论文发表在8月22日的《Cell Reports》杂志上（华东师范大学Cell子刊新文章）。2016年8月，与华东师范大学的李纪文副教授合作，将UHRF1确定为热休克蛋白Hsp90一个新的客户蛋白，并阐明了UHRF1稳定性和功能的调控作用。研究论文发表在JBC杂志上（华东师大翁杰敏表观遗传学新成果）。

索取NEB EpiMark的详细技术资料，了解NEB如何帮你识别两种表观遗传学特征>> >>

李国红研究组则主要从事染色质结构和表观遗传调控的研究，重点研究胚胎干细胞发育分化过程中染色质高级结构动态变化及其表观遗传调控的分子机理，阐明染色质高级结构动态调控在细胞命运决定中的生物学功能和分子机理。2014年，李国红研究员和朱平研究员领导中科院生物物理所的研究人员利用低温电子显微镜技术，首次解析了30nm的高分辨率三维结构并提出了一种全新的染色质纤维结构模型。这一研究成果公布在Science杂志上（中国学者独家发表Science文章解析染色质 ）。

在这篇Nature Communications新文章中，作者们指出胞嘧啶DNA甲基化是一种保守的表观遗传修饰，在转录调控和基因组稳定性中起最重要作用。在哺乳动物中，DNA甲基化主要发生在CG二核苷酸上，对于胚胎发育、转录调控、异染色质形成、X染色体失活、印记和基因组稳定性至关重要。DNA甲基化模式建立和维持的机制一直是表观遗传研究的核心问题。

组蛋白修饰在调控染色质结构与功能中起重要作用。作为表观遗传调控的两种重要机制，DNA甲基化和组蛋白修饰必须协调发挥作用，越来越多的证据表明这两种修饰之间存在串扰。一些来自模式生物的研究提出了一个有趣的问题：H3K9甲基化依赖性的DNA甲基化途径是否也存在于哺乳动物中。

在这里研究人员构建出了特异性破坏Uhrf1的H3K9me2/3结合活性的一种Uhrf1基因敲入(KI)小鼠模型。他们发现纯合子Uhrf1 KI小鼠能存活且具有生育力，在各种组织中DNA甲基化减少了大约10%。这种DNA甲基化减少广泛发生于基因组中，并不只局限于H3K9me2/3富集的重复序列。在体外，相比具有H3K9me2/3的重建核小体，UHRF1以更高的亲和力结合了具有半甲基化CpGs的核小体。他们还证实核小体定位影响了UHRF1结合甲基化DNA。

因此，尽管新研究支持H3K9甲基化促进了DNA甲基化，但它也第一次证实了在哺乳动物中DNA维持性甲基化很大程度上独立于H3K9甲基化。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文索引：

Dissecting the precise role of H3K9 methylation in crosstalk with DNA maintenance methylation in mammals.Nature Communications.Article number: 12464 (2016).doi:10.1038/ncomms12464

作者简介：

翁杰敏教授

1994年获得美国Vermont大学微生物和分子遗传学博士学位，之后在美国国立卫生研究院从事博士后研究，1997年至2007年间先后担任美国贝勒医学院分子和细胞生物学系助理教授、副教授。2007年4月回华东师范大学担任生命医学研究所副所长，生物化学与分子生物学专业教授、博士生导师，并建立了表观遗传学实验室。翁杰敏教授长期从事细胞核激素受体调控基因表达的分子机制以及表观遗传分子机制方面的研究，其领导的实验室研究细胞核激素受体共调控因子并获得许多突破性成果,于2001年荣获美国内分泌学协会的优秀青年科学家奖。

研究方向
1. 表观遗传学
2. 核激素受体的基因表达调控机制
3. 人工诱导干细胞
一．表观遗传调控的分子机制研究
（1）组蛋白甲基化是如何建立和去除的
（2）组蛋白化学修饰的信息是如何传递和解读的
（3）DNA甲基化的建立与维持的分子机制及与组蛋白修饰的互动（cross-talk）
二．细胞核激素受体调控基因表达的分子机制研究。
（1）雄性激素受体AR的转录调控研究。
（2）核激素受体共调节因子 (coregulators)的作用机制和生物学功能。
三．人工诱导干细胞新方法与调控机制研究
全能胚胎干细胞在再生医学和疾病治疗上具有广阔的前景，然而其应用却受到来源及伦理的制约。我们将研究直接用TAT融合蛋白转染细胞的方法诱导产生全能干细胞以及其他关键转录因子在此过程中的作用机制。

李国红

博士 研究员 博士生导师 中科院“****”获得者

中科院生物物理所，生物大分子国家重点实验室，创新课题组组长

1991-1995　 武汉大学病毒系，获理学学士学位
1995-1998　 北京医科大学生物物理系，获理学硕士学位
1998-2003　 德国马普细胞生物学研究所/海德堡大学生物系，获博士学位
2003-2009　 美国霍华德休斯医学研究院 (HHMI),博士后。
2009- 今　 中国科学院生物物理研究所，中科院“****”研究员，博士生导师
本研究组主要从事染色质结构和表观遗传调控的研究，重点研究胚胎干细胞发育分化过程中染色质高级结构动态变化及其表观遗传调控的分子机理，阐明染色质高级结构动态调控在细胞命运决定中的生物学功能和分子机理。我们的工作主要包括以下三个方向：
一、30nm染色质纤维的组装、结构和调控机理研究
二、着丝粒染色质结构和功能研究
三、染色质结构和细胞命运决定的分子机理研究