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我中心汤富酬组研究成果入选2015年度中国科学十大进展

时间:2016/2/26   放大字体 放小字体 打印

      225日,科技部在京公布“2015年度中国科学十大进展”遴选结果,我中心汤富酬教授和第三医院乔杰教授领导的“揭示人类原始生殖细胞基因表达与表观遗传调控特征”项目成果入选。 

      “中国科学十大进展”遴选由科技部基础研究管理中心举办,研究进展由《中国基础科学》《科技导报》《中国科学院院刊》《中国科学基金》和《科学通报》五家编辑部推荐。2015年推荐的科学进展均是2014121日至20151130日间正式发表的研究成果,由专家从256项推荐进展中初选出30项候选进展。终选以函选的形式进行,邀请中国科学院院士、中国工程院院士、973计划顾问组和咨询组专家、973计划项目首席科学家、国家重点实验室主任等专家学者对30项候选进展进行函选投票,最终遴选出了2015年度“中国科学十大进展”。自2005年以来已连续举办11届,旨在贯彻落实实施创新驱动发展战略,宣传我国重大基础研究进展,激励广大科技工作者的科学热情和奉献精神,促进公众更加理解、关心和支持科学,在全社会营造良好的科学创新氛围。

 

汤富酬教授、乔杰教授与解读专家合影

 

 

      众所周知,生殖细胞(精子和卵子)是生命繁衍、物种延续、世代相传的种子和纽带。生殖细胞来自于个体发育早期形成的原始生殖细胞。这类特殊的原始生殖细胞的基因表达调控与其他体细胞有何不同?除了遗传序列本身,亲本还把哪些表观遗传记忆留在了原始生殖细胞中? 哪些表观遗传记忆信息需要被擦除?这些关键问题一直没有解决。 

      生物动态光学成像中心汤富酬研究组和北京大学第三医院乔杰研究组采用最新的单细胞转录组高通量测序等关键技术,深度解析了人类原始生殖细胞多个发育阶段的转录组和DNA甲基化组的动态变化,揭示了人类原始生殖细胞基因表达调控的一系列关键特征。该项研究显示,处于发育早期的人类原始生殖细胞协同表达一系列多能性基因以及生殖系特异基因。基因组DNA甲基化作为一种关键的表观遗传修饰方式,是调控细胞分化过程中基因表达的关键机制之一。他们的研究首次发现女性原始生殖细胞中X染色体重新激活明显早于小鼠,而且SOX15仅特异性高表达于人类早期原始生殖细胞,推测其是调控原始生殖细胞发育与性别分化的重要基因。此外,该项研究发现人类原始生殖细胞在发育过程中会经历大规模的表观遗传记忆(DNA甲基化标记)的擦除,在胚胎第11周时原始生殖细胞中仅有6%-7%DNA甲基化得以保留;但另外一方面,基因组中的一些特殊的重复序列元件上仍然残留大量甲基化,这为研究人类隔代遗传现象的表观遗传学基础提供了重要线索。相关研究论文发表在201564Cell[161(6):1437-1452]上。 

      Cell杂志邀请国际表观遗传学专家MeyennReik教授在同期发表的述评认为,该项研究为人类提供了详尽的人类原始生殖细胞发育过程中基因表达网络及其表观遗传调控景观图,这是理解基因组潜能重置、表观遗传记忆擦除、人类生殖细胞建立的基础。这方面的知识有助于更好地理解人类生殖细胞和早期胚胎发育特征与规律。 

      据悉,北京大学共有两项成果入选,另一项为物理学院吴学兵教授领导的“探测到宇宙早期最亮、中心黑洞质量最大的类星体”。 

      其他获奖项目为:实现单光子多自由度量子隐形传态;理论预言并实验验证外尔半金属的存在;揭示埃博拉病毒演化及遗传多样性特征;实现对反物质间相互作用力的测量;探发现东亚最早的现代人化石;解析细胞炎性坏死的关键分子机制;研制出碳基高效光解水催化剂;实现对单个蛋白质分子的磁共振探测。