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35歲助理教授追逐表觀遺傳學的奧秘

2015-8-13  閱讀(362)

當黃云(Yun “Nancy" Huang,音譯)還是一名大學生時,她一直希望成為一名醫生,但在浙江大學醫學院獲得學士學位后,她的想法改變了,“我意識到,要治愈疾病,我還需要了解更多疾病的基礎生物學知識。"
2005年,黃云來到了美國,在喬治亞州立大學的Jenny Yang實驗室開始攻讀生物化學博士學位,Yang說,“我還很清楚的記得她來到我們實驗室的那一天,"當時她讓黃云準備一份后者并不了解的研究主題的介紹,而這位初來乍到的學生立即回答道,她將在下周準備好。“她迅速的反應和自信令我刮目相看。"
Yang教授表示,她覺得比較于其他學生,黃云主動性更強,“她好像毫無畏懼,"她說。而這種壓力也為黃云帶來收獲:她找到了幾種結合細胞外鈣離子的受體,并且在其博士四年時間里,發表了五篇*作者文章。
2009年,黃云獲得了博士學位,又進入了哈佛醫學院Anjana Rao表觀遺傳實驗室從事博士后研究工作,一年后又選擇了La Jolla過敏與免疫學研究所工作。Rao研究組剛剛發現了TET(ten-eleven translocation)蛋白,這是一種α-酮戊二酸(α-KG)和Fe2+依賴的雙加氧酶,能催化5-甲基胞嘧啶(5-mC)轉化為5-羥甲基胞嘧啶(5-hmC),是DNA去甲基化過程中的一種重要的酶。
一般來說,研究人員對TET蛋白活性的研究主要借助于一種稱為亞硫酸氫鹽測序的方法,也就是利用亞硫酸氫鹽將單鏈DNA的胞嘧啶轉變為尿嘧啶,保持5’甲基胞嘧啶無變化,在CpG兩端設計引物,然后擴增出所需片段后進行測序,由于TG為非甲基化位點,CC為甲基化CG位點,因此可以了解CpG島內所有的甲基化位點。2010年,黃云與她的同事William Pastor 發表文章,發現這種測序方法的一個問題:無法確定5-mC是否轉換成為了5-hmC。
一年后,他們在Nature上發表文章,開發出兩種方法分析5-羥甲基胞嘧啶(5hmC)的基因組定位。*種方法稱為GLIB。GLIB是糖基化、高碘酸氧化和生物素化的縮寫。它主要利用一些酶和化學反應的組合來分離出包含單個5hmC的DNA片段。首先利用T4噬菌體β-葡萄糖基轉移酶(BGT)在每個5hmC上添加一個葡萄糖分子,然后用高碘酸鈉氧化葡萄糖,它將鄰近的羥基轉化成醛基,之后用醛基反應性探針進一步修飾,在每個5hmC上添加兩個生物素分子。
第二種方法是通過亞硫酸氫鈉處理基因組DNA,將5hmC轉換成5-亞甲基磺酸胞嘧啶(CMS),然后利用CMS特異的抗血清將包含CMS的DNA免疫沉淀。這對于今后的甲基化研究至關重要。
作為一名博士后,黃云的努力得到了合作者們的認可,來自貝勒醫學院的Margaret Goodell就希望黃云能加入德州A&M大學健康科學中心,他表示,“黃云能拓寬我們的思路,也能提出非常有建設性的建議,我總是說,你必須在科學中放開心胸,而她確實做到了這一點。"



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