回国5年 青年科学家连发多篇文章

　　

生物通报道：北京生命科学研究所的研究员张宏博士04年回国，到今年已经是第五个年头了，张宏博士一直从事PcG基因介导的表型基因沉默机理研究。今年2月其研究小组在《Cell》杂志上发表了胞内自体吞噬作用机制研究成果，有助于亨廷顿舞蹈病等疾病的治疗。4月份张宏研究小组又接连发表了两篇文章，主要围绕线虫自体吞噬相关内容展开，研究成果公布了《Autophagy》杂志上，之后接连又发表了几篇文章，进入6月低，其研究小组又传来好消息，又发表了题为“The temporally regulated transcription factor SEL-7 controls developmental timing in C. elegans” 的文章。

这篇文章主要报道了线虫的sel-7基因在发育的时间调控过程中的作用。

在多细胞生物体的发育过程中，各个细胞的分裂和分化的程序调控都离不开精密的时间调控。在秀丽线虫(Caenorhabditis elegans)中，人们已经发现了一系列的异时性基因参与决定各个发育时期的细胞行为。线虫的侧线细胞(seam cell)在不同的发言阶段具有不同的细胞分裂分化行为，是一个很好的模型而被广泛用于发育的时间调控的研究中。

文章报道了sel-7基因参与决定了线虫侧线细胞L3时期的细胞命运，sel-7的功能性缺失会导致侧线细胞L2的细胞命运在L3时期重复出现。sel-7之所以能调控细胞的命运是因为它调节了hbl-1的时间表达模式，而hbl-1是已知的一个参与L2/L3细胞命运转换的调控因子。sel-7是独立于其他异时性基因(lin-46, daf-12和let-7家族miRNA)来抑制L2的细胞命运的滞后表达的。sel-7基因本身在侧线细胞中的表达也是具有时间属性的，这种表达方式是由一段保守的位于sel-7基因内含子里的42bp的序列决定的。此外，作者还发现介导转录复合物参与sel-7基因的功能并由此影响侧线细胞的发育。本研究发现了一个新的受时间调控的基因sel-7能调控侧线细胞的L2/L3命运转换并证明了介导转录复合物也参与了线虫侧线细胞的时间信息的整合传递。

博士生夏丹为本文第一作者，论文的其他作者还有北京生命科学研究所的黄鑫欣。张宏博士为通讯作者。此项研究由科技部863计划，北京市科委资助，在北京生命科学研究所完成。

附：

张宏 博士

北京生命科学研究所研究员

教育经历

1991 安徽大学生物化学系学士

2001美国纽约 Albert Einstein College of Medicine 分子遗传学博士

工作经历

2004-present 中国北京生命科学研究所工作

2001- 2004哈佛大学医学院、马萨诸塞总医院癌症中心研究员

研究概述：

本实验室的兴趣主要集中在研究PcG (Polycomb group)基因介导的表型基因沉默机理。众所周知，PcG蛋白可以维持关键的发育调节因子如Hox基因的准确表达模式。而且，现在越来越多的证据现实，PcG蛋白也参与了对细胞增殖和肿瘤发生的调节过程。然而，在果蝇和哺乳动物细胞中，PcG复合体的成分非常复杂，这就阻碍了我们对PcG介导基因沉默以及相关靶基因的研究。与此相反，在秀丽线虫(C. elegans)中，PcG复合体的成分相对简单。我们实验室的工作就是利用秀丽线虫作为模式系统研究PcG复合体介导的基因调节作用并从而延伸到对哺乳动物的研究。

我们实验室的前期工作已经证明秀丽线虫的PcG蛋白SOP-2蛋白具有RNA结合能力。在功能和结构上，这都与其他机体的PH和SCM蛋白类似。有意思的是，SOP-2蛋白可以形成明显的核小体即SOP-2小体。SOP-2小体的形成和其功能紧密相联，并可被翻译后修饰如sumoylation调节。

因此，实验室以后的工作主要集中在：

1. 鉴定SOP-2蛋白结合的RNA成分，并阐述其在SOP-2介导基因沉默中的作用。PH和SCM结合RNA的活性以及在基因沉默中的作用也将被进一步的研究。

2. 研究核小体在SOP-2介导基因沉默中的作用。进一步鉴定SOP-2核小体的成分并分析SOP-2小体形成的调节途径。

3. 鉴定sop-2靶基因并研究在sop-2突变体中看到的它们对发育过程的多方面调节效应。

 

相关链接：

1. 北京生命科学研究所最新《PNAS》文章

北京生科所最新《Cell》文章

北京生科所张宏实验室《发育生物学》

1. 专访张宏博士：展翅在NIBS的天空