何川教授Nature发布表观遗传学重要发现

　　几十年前研究人员就已经知道，对遗传信息流动至关重要的信使核糖核酸(mRNA)上存在着一种化学修饰。然而直到最近，芝加哥大学的研究人员才通过实验证实，这种修饰的一个主要功能是控制RNA的寿命和降解，这一过程对于健康细胞发育极为重要。相关研究成果发表在2014年1月2日纸质版的《自然》(Nature)杂志上。

　　他们所讨论的这种mRNA化学修饰被称之为N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine, m6A)。芝加哥大学的科学家们在研究中揭示了，mRNA上的m6A修饰如何影响mRNA的半衰期转而调控细胞蛋白质数量的机制。这一研究发现提供了关于健康功能和诸如肥胖、糖尿病和不孕不育等疾病的一些基础认识。

　　领导这一研究的是国际著名的华人化学生物学家、芝加哥大学何川(Chuan He)教授。其主要从事化学生物学、核酸化学和生物学、遗传学等方面的研究。近年来在甲基化修饰，尤其是5hmC修饰等方面获得了许多重要的发现。迄今已在Nature，Science等国际权威学术期刊发表论文70余篇。曾荣获美国癌症研究青年科学家奖，以及凯克基金会医学研究杰出青年学者奖等多个奖项，不久前其当选为顶级生命医学研究院HHMI研究员。

　　何川教授说：“m6A修饰影响了人类细胞中巨大数量的mRNA，然而直到现在我们还不清楚它的确切功能。”

　　在生成蛋白质的过程中人类细胞内的RNA不断地被消耗，这种不稳定性对于生物而言至关重要。“每当细胞开始分化并转变为不同的细胞类型之时，它都需要利用一组不同的mRNA来表达一组不同的蛋白质。它不可能总是最初的组合，”何川说。

　　清除掉旧的RNA，才能使得新的RNA添加进来生成不同的蛋白质。新的Nature研究证实，这一过程是通过插入或是除去甲基来进行调控。

　　何川说：“哪些蛋白，多少蛋白，在何种情况下得以表达?蛋白质表达调控就是生命现象的核心。如果你拥有正确的模式，那你就能获得健康的细胞。如果你得到的是错误的模式，你就会患病。”

　　众所周知，遗传因素可以控制蛋白质表达，而RNA甲基化和去甲基化则是独立于DNA序列的表观遗传学作用形式。论文的主要作者、芝加哥大学化学系研究生王晓(Xiao Wang，音译)说：“这是一个极其重要却有待探索的领域。它也是目前以极快地速度扩展的一个领域。”

　　研究人员很早以前就已经知道mRNA上存在有m6A甲基化，但对于为何会存在这种修饰却并不清楚。何川和同事们在2011年取得了一项重大的进展，他们发现了甲基化的逆转过程：去甲基化。这一研究发现涉及到一种所谓的“擦除器蛋白”(eraser protein)，它能够移除RNA上的甲基，其发生缺陷会导致肥胖。“我们说，‘看，如果你的这一功能存在某种缺陷，你就会变得肥胖，因此这其中一定存在着一些有趣的事物。这种甲基化似乎就在生物学调控中发挥了重要的作用。”