6月16日 汪海林:基因组DNA 腺嘌呤甲基化(化学优秀学者系列学术报告)


报告人简介:

  汪海林,理学博士、研究员、博士生导师、中国科学院百人计划入选者,国家“杰出青年科学基金”获得者。发现高等真核生物基因组N6-甲基腺嘌呤新修饰,是表观遗传领域原创性突破。现已有多篇论文发表在高水平的国际学术期刊如Cell, Cell Stem Cell, Mol Cell, PNAS, JACS, CellRes, Cell Discovery, Nucleic Acids Res, Environ Health Perspect, Anal Chem,ES&T。曾获得中国科学院院长特别奖 (1997),中国分析测试协会科学技术特等奖 (2015),教育部优秀成果一等奖 (2007),中科院“优秀研究生导师奖”(2012, 2015),中科院“优秀研究生指导教师奖” (2013),中科院“杰出成就奖”(主要完成者)(2013)。2011年,中科院“百人计划”终期考核被评为“优秀”。同年,获得“国家杰出青年基金”支持。2016年,“国家杰出青年基金”结题考核被评为“优秀”。


报告摘要:

  N6-甲基腺嘌呤(6mA)是原核生物基因组主要的表观遗传修饰。这一修饰是由DNA腺嘌呤甲基化转移酶催化形成,可发生在特定DNA序列上。而特定位点的腺嘌呤甲基化能够阻碍限制性内切酶对自身DNA的剪切作用,但外源DNA的该位点处由于缺少腺嘌呤甲基化而被限制性内切酶剪切,从而使细菌免受噬菌体等病原体的侵害。6mA在原核生物染色体复制调控、细胞周期、DNA错配修复等过程中也发挥重要作用。6mA已发现存在于小球藻、衣藻和四膜虫等低等真核生物基因组中。在四膜虫基因组中,6mA主要存在于其大核DNA,但并不是随机分布的,而是分布于LinkerDNA,可调控基因表达。在哺乳动物中,5-甲基胞嘧啶曾经被认为是唯一的DNA甲基化形式。在一些高等真核生物中,人们曾认为DNA甲基化不存在。例如,模式生物果蝇一度被认为缺少DNA甲基化,即没有DNA5-甲基胞嘧啶,也没有N6-甲基腺嘌呤。实质上,高等生物中是否存在DNA 6mA修饰这一科学问题一直困扰许多生物学家。我们利用发展的高灵敏LC-MS/MS分析方法,筛选多种真核生物,发现果蝇基因组中存在DNA N6-甲基腺嘌呤(6mA) (Cell, 2015,161:893)。我们进一步证明了该修饰在胚胎发育的早期阶段受到去甲基化酶的精确调控。在此基础上,我们在发展新的分析技术和方法,以进一步探讨哺乳动物基因组中6mA的存在、分布与功能。



0