何川教授Nature發布表觀遺傳學重要發現

　　幾十年前研究人員就已經知道，對遺傳信息流動至關重要的信使核糖核酸(mRNA)上存在著一種化學修飾。然而直到最近，芝加哥大學的研究人員才通過實驗證實，這種修飾的一個主要功能是控制RNA的壽命和降解，這一過程對于健康細胞發育極為重要。相關研究成果發表在2014年1月2日紙質版的《自然》(Nature)雜志上。

　　他們所討論的這種mRNA化學修飾被稱之為N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine, m6A)。芝加哥大學的科學家們在研究中揭示了，mRNA上的m6A修飾如何影響mRNA的半衰期轉而調控細胞蛋白質數量的機制。這一研究發現提供了關于健康功能和諸如肥胖、糖尿病和不孕不育等疾病的一些基礎認識。

　　領導這一研究的是國際著名的華人化學生物學家、芝加哥大學何川(Chuan He)教授。其主要從事化學生物學、核酸化學和生物學、遺傳學等方面的研究。近年來在甲基化修飾，尤其是5hmC修飾等方面獲得了許多重要的發現。迄今已在Nature，Science等國際權威學術期刊發表論文70余篇。曾榮獲美國癌癥研究青年科學家獎，以及凱克基金會醫學研究杰出青年學者獎等多個獎項，不久前其當選為頂級生命醫學研究院HHMI研究員。

　　何川教授說：“m6A修飾影響了人類細胞中巨大數量的mRNA，然而直到現在我們還不清楚它的確切功能。”

　　在生成蛋白質的過程中人類細胞內的RNA不斷地被消耗，這種不穩定性對于生物而言至關重要。“每當細胞開始分化并轉變為不同的細胞類型之時，它都需要利用一組不同的mRNA來表達一組不同的蛋白質。它不可能總是最初的組合，”何川說。

　　清除掉舊的RNA，才能使得新的RNA添加進來生成不同的蛋白質。新的Nature研究證實，這一過程是通過插入或是除去甲基來進行調控。

　　何川說：“哪些蛋白，多少蛋白，在何種情況下得以表達?蛋白質表達調控就是生命現象的核心。如果你擁有正確的模式，那你就能獲得健康的細胞。如果你得到的是錯誤的模式，你就會患病。”

　　眾所周知，遺傳因素可以控制蛋白質表達，而RNA甲基化和去甲基化則是獨立于DNA序列的表觀遺傳學作用形式。論文的主要作者、芝加哥大學化學系研究生王曉(Xiao Wang，音譯)說：“這是一個極其重要卻有待探索的領域。它也是目前以極快地速度擴展的一個領域。”

　　研究人員很早以前就已經知道mRNA上存在有m6A甲基化，但對于為何會存在這種修飾卻并不清楚。何川和同事們在2011年取得了一項重大的進展，他們發現了甲基化的逆轉過程：去甲基化。這一研究發現涉及到一種所謂的“擦除器蛋白”(eraser protein)，它能夠移除RNA上的甲基，其發生缺陷會導致肥胖。“我們說，‘看，如果你的這一功能存在某種缺陷，你就會變得肥胖，因此這其中一定存在著一些有趣的事物。這種甲基化似乎就在生物學調控中發揮了重要的作用。”