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        解讀生命密碼 搶占科學(xué)前沿

        2013-04-12 00:00:00錢朝軍
        科學(xué)中國(guó)人 2013年3期

        年終歲末,在漸行漸遠(yuǎn)的歲月更替中,表觀遺傳學(xué)的精彩還在繼續(xù)演繹。一個(gè)新的發(fā)現(xiàn)可能創(chuàng)造一個(gè)全新的研究領(lǐng)域,一個(gè)新的發(fā)現(xiàn)可能徹底顛覆經(jīng)典理論,每一位科學(xué)家都是這一領(lǐng)域的弄潮兒,他或推動(dòng)著表觀遺傳學(xué)深刻地變革,或默默填補(bǔ)表觀遺傳學(xué)認(rèn)知的鴻溝。2012年,點(diǎn)亮生命之光的是誰(shuí)?奏響生命之歌的是誰(shuí)?想必其中一定有他的名字。

        2012年,他的研究被《科技日?qǐng)?bào)》列為一周(8月27日—9月2日)國(guó)際要聞報(bào)道(2012-09-03二版);2012年,他的研究發(fā)表在影響因子高達(dá)25.9的《細(xì)胞—干細(xì)胞》上;2012年,美國(guó)Yale大學(xué)干細(xì)胞中心的NataliaB.Ivanova教授在CelStemCel上為他的研究撰寫的評(píng)論指出:“本研究極大地?cái)U(kuò)展了目前我們對(duì)于干細(xì)胞自我更新和分化的分子機(jī)制的知識(shí),為深入理解染色質(zhì)修飾機(jī)制及其在胚胎干細(xì)胞自我更新和分化中的調(diào)控機(jī)理提供了重要的線索,并為今后進(jìn)行新的、令人激動(dòng)的進(jìn)一步研究鋪平了道路?!?/p>

        2012年,他是閃耀表觀遺傳學(xué)的新星,他是李相芝。

        一項(xiàng)成果引來(lái)關(guān)注

        表觀遺傳學(xué)(Epigenetics)指的是在不改變基因的核苷酸序列的基礎(chǔ)上,可以通過(guò)基因修飾,蛋白質(zhì)修飾及蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、DNA和其他分子的相互作用而影響遺傳基因的調(diào)節(jié),并且通過(guò)細(xì)胞分裂和增殖周期而遺傳的新興學(xué)科。表觀遺傳修飾通過(guò)DNA甲基化、組蛋白修飾、染色質(zhì)重塑、以及非編碼RNA等調(diào)控方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)基因表達(dá)的控制,在正常的細(xì)胞增殖、分化、干細(xì)胞維持自我更新、定向分化、胚胎發(fā)育、腫瘤發(fā)生、發(fā)展、機(jī)體正常代謝調(diào)節(jié)等過(guò)程中,起著非常關(guān)鍵的作用。因此,深入研究表觀遺傳學(xué),對(duì)于維持正常機(jī)體發(fā)育、腫瘤發(fā)生發(fā)展、治療和預(yù)防都具有重要的指導(dǎo)和實(shí)踐意義。

        2012年,李相芝教授的一項(xiàng)研究成果受到人們的廣泛關(guān)注,使這位在表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域默默耕耘十幾年的科學(xué)家從幕后實(shí)驗(yàn)室走了出來(lái),成為世人矚目的焦點(diǎn),盛贊之下,他卻依然默默無(wú)聞的進(jìn)行著自己喜愛(ài)的科學(xué)研究,波瀾不驚。

        這一年,李相芝教授與美國(guó)密歇根大學(xué)竇亞麗教授合作,系統(tǒng)研究了組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶MOF對(duì)于胚胎干細(xì)胞核心轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)調(diào)控的分子機(jī)制。研究表明MYST家族組蛋白乙?;D(zhuǎn)移酶MOF是胚胎干細(xì)胞核心轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵調(diào)控因子。盡管以往的研究表明組蛋白乙?;诰S持胚胎干細(xì)胞多能性中起著重要作用,但其調(diào)控機(jī)制仍然知之甚少。研究表明MOF作為干細(xì)胞多能性的關(guān)鍵調(diào)控因子Nanog的共激活因子介導(dǎo)基因的轉(zhuǎn)錄激活功能,維持干細(xì)胞多能性相關(guān)基因以及主要的分化、發(fā)育調(diào)控基因的表達(dá)。MOF不僅具有維持胚胎干細(xì)胞的自我更新的能力,也就是自我復(fù)制更多胚胎干細(xì)胞的能力;同時(shí)還確保胚胎干細(xì)胞的多能性,即胚胎干細(xì)胞正確的分化為體內(nèi)各種組織細(xì)胞的能力。

        李相芝教授表示,本研究利用Mof,Pcls轉(zhuǎn)基因小鼠,基因敲除小鼠闡明組蛋白修飾對(duì)基因表達(dá)調(diào)控的影響;明確組蛋白修飾調(diào)控在白血病,乳腺癌等腫瘤的發(fā)生發(fā)展及侵襲轉(zhuǎn)移中的作用;并發(fā)現(xiàn)新的組蛋白修飾因子,探明組蛋白修飾與DNA甲基化之間相互作用的分子機(jī)制,鑒定一些具有潛在臨床應(yīng)用價(jià)值的腫瘤診斷及治療的新的分子靶標(biāo);發(fā)現(xiàn)針對(duì)乳腺癌、白血病等腫瘤的有效治療靶點(diǎn)。為乳腺癌和白血病等腫瘤的預(yù)防、診斷、治療提供分子標(biāo)志及藥物靶標(biāo)。

        一種堅(jiān)持令人佩服

        然而,眾所周知,科研工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期且艱苦的腦力勞動(dòng),沒(méi)有人能夠隨隨便便成功,每一個(gè)成功者的背后,都有著數(shù)不清的汗水和淚水。

        在這項(xiàng)成果發(fā)表之前,李相芝教授從在日本千葉大學(xué)醫(yī)學(xué)院/理化學(xué)研究所免疫與過(guò)敏研究中心(RIKEN·RCAI)跟隨著名的表觀遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)家古關(guān)明彥攻讀博士學(xué)位開(kāi)始,取得博士學(xué)位之后在美國(guó)密歇根大學(xué)病理系跟隨著名的表觀遺傳學(xué)家YaliDou教授做博士后研究,到現(xiàn)在十多年間,他一直從事著干細(xì)胞、個(gè)體發(fā)育、腫瘤發(fā)生發(fā)展的表觀遺傳學(xué)調(diào)控研究,在表觀遺傳學(xué)調(diào)控研究方面撒下了辛勤的汗水,積累著豐富經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)也取得了豐碩成果。

        近5年來(lái),李相芝教授已在國(guó)際權(quán)威期刊(CellStemCel,MolecularCel,Mol.CellBiol.,Development,RNA,Epigenetics,Blood等)上發(fā)表十余篇高學(xué)術(shù)水平SCI論文,被引用200余次,尤其分別發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)期刊CellStemCel及MolecularCel上的論文受到了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注和專家高度評(píng)價(jià)。

        2011年8月,山東大學(xué)醫(yī)學(xué)院從美國(guó)密歇根大學(xué)引進(jìn)李相芝博士為齊魯青年學(xué)者特聘教授。在談到自己在山東大學(xué)工作的情況時(shí),李相芝教授說(shuō)在山大的一年多時(shí)間里,無(wú)論是學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)還是醫(yī)學(xué)院、細(xì)胞生物學(xué)研究所的領(lǐng)導(dǎo)都給了他很大的幫助和自由的學(xué)術(shù)空間。他們“不會(huì)過(guò)多地限制我該做什么,不會(huì)特別看重我是否能在短期內(nèi)出成果,剛開(kāi)始我主要是將大量精力放在建設(shè)實(shí)驗(yàn)室,培養(yǎng)研究生基本技能,和本科、研究生及留學(xué)生教學(xué)等方面;同時(shí)抽時(shí)間憑興趣做一些實(shí)驗(yàn),雖然取得的成果有限,但過(guò)得很充實(shí)、很有意義?!?/p>

        正是這種寬松的環(huán)境令李相芝教授的科研工作有了突破性進(jìn)展,也正是這種學(xué)術(shù)氛圍,讓李相芝教授能發(fā)現(xiàn)令干細(xì)胞保持“干性”的關(guān)鍵蛋白,也正是這一關(guān)鍵蛋白對(duì)干細(xì)胞治療疾病的潛力的發(fā)揮至關(guān)重要。

        此外,李相芝教授不僅在基因表達(dá)的表觀遺傳學(xué)調(diào)控、干細(xì)胞自我更新與分化領(lǐng)域有非常高的理論水平,而且掌握全面、精湛的基因敲除和轉(zhuǎn)基因小鼠制作技術(shù)。從學(xué)科發(fā)展的角度來(lái)看,山東大學(xué)非常需要李相芝博士這樣一位從事表觀遺傳學(xué)、胚胎干細(xì)胞與iPS細(xì)胞、腫瘤發(fā)生發(fā)展研究的高水平研究人才。該校有關(guān)負(fù)責(zé)人就曾表示,李相芝教授的豐富研究經(jīng)驗(yàn)不僅僅可提升山東大學(xué)在干細(xì)胞、腫瘤發(fā)生發(fā)展的表觀遺傳學(xué)調(diào)控研究領(lǐng)域科研的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和增強(qiáng)相關(guān)領(lǐng)域自主創(chuàng)新能力,其精湛的基因敲除和轉(zhuǎn)基因小鼠制作技術(shù)還可為他們的醫(yī)學(xué)院建立自己的基因敲除和轉(zhuǎn)基因小鼠制作平臺(tái),為醫(yī)學(xué)院及相關(guān)院系的研究提供技術(shù)層面支持與服務(wù)。

        與國(guó)際接軌,李相芝教授也是走在前列的。他到山東大學(xué)工作僅僅一年多的時(shí)間內(nèi),已聘請(qǐng)包括國(guó)際著名表觀遺傳學(xué)者:哈佛大學(xué)的張毅、日本理化學(xué)研究所的古關(guān)明彥、中國(guó)科學(xué)院的許瑞明、密歇根大學(xué)的YaliDou等教授在內(nèi)的多位專家到山東大學(xué)訪問(wèn)講學(xué)與交流合作,李相芝教授還積極參與山東大學(xué)與國(guó)外一流大學(xué)的國(guó)際交流工作,推進(jìn)與組織了山東大學(xué)醫(yī)學(xué)院與日本理化學(xué)研究所、熊本大學(xué)醫(yī)學(xué)院的學(xué)術(shù)友好交流項(xiàng)目,為山東大學(xué)推進(jìn)世界一流大學(xué)建設(shè)做了突出貢獻(xiàn)。

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