发布时间:2017-09-28 17:23 原文链接: 中国科学家9月参与发表多篇Nature文章

  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,其中包括首次揭示m6A甲基化修饰的新作用,表观遗传调控核心复合物PRC2招募到基因组上重要位点的分子机制,以及兰花基因关键演化机制。

  来自中科院动物研究所,北京基因组研究所的研究人员通过m6A测序技术(m6A-Seq),首次揭示m6A甲基化修饰在造血干细胞发育中的关键作用,是该研究领域的重大科研突破。

  研究人员通过m6A测序技术(m6A-Seq)发现,缺失m6A甲基转移酶mettl3后,m6A在胚胎发育相关mRNA中的富集程度显著下降。同时,在斑马鱼的血液-血管系统中,可检测到mettl3的特异性表达。由此推测,m6A修饰与血液发育过程密切相关。

  系统的表型检测显示,在mettl3缺失的胚胎中,造血干细胞不能正常产生,血管的内皮特性却明显增强,内皮-造血转化过程受到阻断。m6A-Seq和RNA-Seq综合分析发现,在mettl3缺失的胚胎中,一系列动脉内皮发育相关的基因,尤其是notch1a的m6A修饰水平显著降低,而其mRNA水平却显著升高。

  上述结果证明,m6A修饰与EHT过程中内皮和造血基因表达的平衡调控相关。此外,YTHDF2-RIP-Seq和单碱基分辨率的m6A-miCLIP-Seq发现,m6A通过YTHDF2介导notch1a mRNA的稳定性,以维持EHT过程中内皮细胞和造血细胞基因表达的平衡,进而调控造血干细胞的命运决定。上述结果在小鼠中也得到了验证,证明m6A对造血干细胞命运决定的调控在脊椎动物中是保守的。

  北京师范大学生命科学学院的王占新教授首次发现PCL家族蛋白的EH结构域识别含有非甲基化CpG序列的DNA元件,揭示了表观遗传调控核心复合物PRC2招募到基因组上重要位点的分子机制,为进一步理解PCL家族蛋白在PRC2复合物中的生理功能,以及靶向与PRC2相关疾病开辟了一个全新的思路。

  这项研究首次发现并证实了PCL家族蛋白是连接PRC2与CpG岛的纽带,该工作为PRC2复合物在染色质上CpG岛特异的招募提供了直接的实验证据,解决了困惑人们多年的关于PRC2在染色质上选择性定位的这一重要问题,为进一步理解PCL家族蛋白在PRC2复合物中的生理功能,以及靶向与PRC2相关疾病开辟了一个全新的思路。

  此外,由国家兰科植物种质资源保护中心/深圳市兰科植物保护研究中心,比利时根特大学,日本埼玉大学等处组成的研究小组发表了题为“The Apostasia genome and the evolution of orchids”的文章,利用PacBio,Illumina,以及10X Genomics的最新技术,全新解析了一种兰花的基因组序列,这将有助于科学家们深入了解兰花的进化以及适应机制。

  在这篇文章中,研究人员首先从深圳拟兰叶,茎和花的样本中分离出基因组DNA,然后分别利用Illumina HiSeq 2000和PacBio RS测序仪获得了短读长和长读长序列,将其组合在一起,再加上10X Genomics生成的scaffold数,完成了深圳拟兰的基因组草图,填补了空白。同时研究人员还利用新的转录组序列,进行比较基因组学和系统发育分析,进一步了解兰花品种之间的亲缘关系,以及进化兰花特征。

  “我们发现了新的基因家族,新扩增或减少的基因家族,还有MADS-box基因类别中出现的变化(调控兰花进化过程中多个发育阶段)。这项工作揭示了兰花进化进程中的关键遗传事件,”作者写道。

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