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【明志大师讲坛】染色质结构与人类疾病
发布时间 :2026-04-15  阅读次数 :14

报告题目/Title:染色质结构与人类疾病

报告人/Speaker:李国红

主持人/Host:吴强 教授

报告时间/Time:2026年4月23日早上10-11点

报告地点/Location:上海交通大学闵行校区系统生物医学研究院1楼报告厅

主办单位:上海交通大学生命科学与技术学院/系统生物医学研究院

 

个人简介/ Biography:

李国红,武汉大学生命科学学院教授,博士生导师。1995年获武汉大学病毒学学士,1998年获北京大学医学部生物物理学硕士,2003年获德国海德堡大学生物学博士,2003-2010在美国霍华德休斯医学研究院(HMMI)从事博士后研究。2010-2022年在中国科学院生物物理研究所工作,2022年底任武汉大学生命科学学院院长。李国红博士主要致力于染色质高级结构及其表观遗传调控机理的研究,取得了一系列研究成果:解析了高精度的30-nm染色质纤维的三维冷冻电镜结构,揭示了一种全新的30-nm染色质纤维左手双螺旋结构(Science 2014),该成果已入选多本国际著名《生物化学》、《细胞生物学》和《结构生物学》教科书;发现“四核小体”结构是染色质纤维折叠中的一个重要中间结构单元,在基因转录、表观遗传信息传承和人类疾病中发挥重要作用(Mol Cell 2016; Mol Cell 2018; Nat Cell Biol 2020; Cell Res 2020; Nat Commun 2023);系统研究和揭示了组蛋白变体识别和组装的分子机制及其生物学功能(NSMB 2012; Genes & Dev. 2013; Dev. Cell, 2015; Genes & Dev. 2015; Science 2023);同时,揭示调控DNA复制起始的表观遗传新机制(Nature 2020; Mol Cell 2023),该研究成果入选科技部2020年度中国科学十大进展和国家“十三五”科技创新成就展。在Science, Nature, Nature Cell Biology, Mol Cell, Genes & Dev和Dev Cell等国际知名期刊上发表研究论文100多篇。 李国红博士先后入选和获得HHMI国际研究学者、新基石研究员、“谈家桢生命科学创新奖”、中国科学院杰出科技成就集体奖,并担任Genome Biol, J Biol Chem, BBA-gene regulatory, Nucleus, JGG, 中国科学—生命科学等杂志编委。

 

报告摘要/ Summary:

高等真核生物中,基因组DNA缠绕组蛋白八聚体形成核小体,核小体串珠结构在连接组蛋白H1作用下会折叠形成直径30-nm的染色质纤维结构。染色质纤维会进一步折叠形成各种复杂的染色质高级结构. 现在研究表明,染色质折叠及其表观遗传调控决定了遗传信息的时空特异性读取,参与许多生物学过程的精准调控,在个体发育过程中细胞命运的决定和维持中发挥重要作用。另外,一些重要的染色质结构蛋白或表观因子突变常常会导致人类疾病的发生,但是染色质结构失调导致人类疾病发生的分子机制还不是很清楚。我们重点研究染色质纤维折叠的基本规律和结构基础,解析了高分辨率H1-和MeCP2-染色质纤维的冷冻电镜结构,发现这两类染色质纤维具有非常不同的结构特征和折叠规律,提示细胞核内染色质纤维结构具有多样性和异质性。有趣的是,临床研究发现连接组蛋白H1E的移码突变和MeCP2错义突变分别会导致儿童孤独症(HIST1H1E综合征和Rett综合征)的发生。我们研究发现H1E移码突变小鼠具有孤独症表型,同时H1E移码突变会影响人类胚胎干细胞的神经分化,导致类脑器官发育异常。H1E移码突变可以通过和MeCP2相互作用,影响海马神经元中异染色质结构;而

MeCP2突变会影响与连接组蛋白H1竞争结合核小体的能力,改变海马神经元中异染色质结构。我们结果提示,这两类儿童孤独症也许具有类似的表观遗传致病机制,为未来研发干预措施和治疗方案提供新思路。

 

 

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