中国科学家9月参与发表多篇遗传学、胚胎修饰等医学文章

　　2016年10月05日讯 9月中国学者参与的多项研究在Nature杂志及其重要子刊上发表，其中包括清华大学结构生物学，表观遗传学的多篇文章，同济大学的植入前胚胎组蛋白修饰研究新发现，以及武汉大学长非编码RNA与心肌肥厚的关联等。

　　本月清华大学发表了三篇Nature文章，颜宁研究组报道了首个真核电压门控钙离子通道的近原子分辨率三维结构，为理解为数众多的具有重要生理和病理功能的电压门控钙离子和钠离子通道的工作机理奠定了基础。

　　颉伟、那洁研究组主要报道了STAR ChIP-seq技术的开发以及利用STAR ChIP-seq研究组蛋白修饰H3K4me3从亲代到子代的遗传模式。他们发现在受精卵中，父本基因组上已经很难检测到明显的H3K4me3富集信号，提示精子来源的绝大部分H3K4me3可能已被擦除。在两细胞晚期阶段合子基因组激活之后，父本基因组重新建立了新的H3K4me3信号。与之相对的是，卵子中的H3K4me3在受精后被暂时保留了下来并一直持续到合子基因组激活之前。

　　而且研究人员意外发现在成熟的卵细胞中H3K4me3展现出了一种完全不同于以往任何一种细胞中的富集模式（non-canonical H3K4me3, or ncH3K4me3）。ncH3K4me3以一种broad的形式出现，除了启动子区域还出现在大量的非启动子区包括基因间区（intergenic region） 。与经典H3K4me3不同，ncH3K4me3富集在CpG含量较低区域。在卵细胞中，ncH3K4me3特异性地占据了DNA甲基化偏低的区域。在二细胞晚期合子基因组激活之后，ncH3K4me3 被迅速擦除，并且这种擦除是主动的而不依赖于细胞分裂的被动稀释。与此同时，胚胎重新建立了经典的H3K4me3信号。最后，由于ncH3K4me3正好出现在基因组沉默的发育时期，研究人员进一步探索了ncH3K4me3对基因组沉默的可能调控功能。通过在卵子中过表达H3K4me3的去甲基化酶KDM5B来去除H3K4me3，研究人员发现与基因激活相关的经典H3K4me3相反，ncH3K4me3可能对卵子的基因组沉默是必需的。

　　还有杨茂君教授研究组首次报道了迄今为止分辨率最高的线粒体呼吸链超级复合物-呼吸体的冷冻电镜三维结构。这一目前为止世界上所解析的最大也是最复杂的膜蛋白超级复合物结构为我们深入理解哺乳动物呼吸链复合物的组织形式、分子机理以及治疗细胞呼吸相关的疾病提供了重要的结构基础。

　　同济大学的高绍荣研究组则从全基因组水平上揭示了哺乳动物植入前胚胎发育过程中的组蛋白H3K4me3和HK27me3修饰建立过程，并发现宽的（broad）H3K4me3修饰在植入前胚胎发育过程中对基因表达发挥重要调控作用。

　　这一研究第一次建立起了哺乳动物植入前胚胎发育过程中的组蛋白H3K4me3和H3K27me3修饰图谱，并发现了植入前胚胎发育特殊的表观遗传调控机制。将来在辅助生殖技术的运用中，在胚胎植入前，就可先筛查优劣，并有可能优化胚胎质量，从而提高辅助生殖胚胎植入后的成功率，造福更多渴望新生命的不孕家庭。

　　此外还有武汉大学的李红良研究组发现一个心脏富集的长非编码（lnc）RNA--被称为心肌肥厚相关表观遗传学调节因子（Chaer），对于心肌肥厚的发展是至关重要的。