华中科技大学Nature子刊发布转录调控新方法

　　2016年08月27日讯 来自华中科技大学、伊利诺伊大学香槟分校的研究人员证实，通过机械力诱导直接拉伸染色质可上调转录。

　　华中科技大学生命学院的汪宁（Ning Wang）教授，与伊利诺伊大学香槟分校的Andrew S. Belmont是这篇论文的共同通讯作者。汪宁长期从事细胞生物力学及再生医学机制研究，在细胞信号传导、细胞骨架调控机理及干细胞等领域开展了多项开拓性研究，取得了多项创新成果。在Science，Nature Materials，Nature Communications, Nature Reviews Molecular Cell Biology, Science Signaling等国际权威期刊共发表学术论文一百多篇。

　　2009年，汪宁教授领导伊利诺大学香槟分校的科学家们发现，胚胎干细胞有一个独特固有的性能-即细胞软性质（Cell softness）-这个性能决定了为什么很小的机械力能够促进胚胎干细胞的伸展与分化。

　　2012年，汪宁教授与同济医学院黄波教授合作，提出了一种分离和培养肿瘤再生细胞（tumor-repopulating cell）的新方法。相关成果公布在Nature Materials杂志上。

　　2014年5月，汪宁教授带领他在华中科技大学生命学院生物医学工程系的细胞生物力学与再生医学实验室和在美国伊利诺伊大学的细胞分子力学实验室的研究人员，通过细胞生物力学、生物材料学、干细胞生物学等多学科交叉研究，研发出了一种在体外从单个小鼠胚胎干细胞发育、分化形成有序三胚层原肠胚体的新方法。相关论文发布在Nature Communications杂志上（《自然？通讯》发表生命学院汪宁教授团队研究成果 ）。

　　2014年8月，汪宁教授和华中科技大学、伊利诺伊大学香槟分校等机构的研究人员一起证实，软三维纤维蛋白胶通过促进H3K9去甲基化，提高Sox2表达促进了肿瘤再生细胞的自我更新。

　　机械力对活细胞功能起至关重要的作用。但目前对于机械力影响细胞核事件的潜在机制仍不清楚。在这篇新文章中，研究人员通过一种包被精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（Arg-Gly-Asp）的磁珠，利用三维磁粒扭转细胞测量仪给细胞表面施加局部压力，在活细胞中显像了染色质变形，以及压力诱导的绿色荧光蛋白（GFP）标记细菌染色体二氢叶酸还原酶（DHFR）转基因转录。

　　他们证实染色质拉伸取决于压力加载方向。DHFR转录上调对加载方向敏感，与染色质拉伸幅度成比例。破坏丝状肌动蛋白或抑制肌球蛋白收缩可以破坏或减少机械力诱导的DHFR转录，而激活内源收缩可上调机械力诱导的DHFR转录。

　　研究结果表明施加给整合素的局部压力从拉紧的肌动蛋白骨架处传送至LINC复合物，随后通过核纤层-染色质互作可以直接拉伸染色质，上调转录。