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陈大华教授做客水木清华生命科学讲座系列讲述“果蝇生殖干细胞命运决定过程中的动态调控”

6月8日下午,生命科学联合中心承办的第55期“水木清华生命科学讲座系列”在清华大学医学科学楼举行。中科院动物所研究员,中国科学院大学陈大华教授,做了题为“果蝇生殖干细胞命运决定过程中的动态调控”的讲座。报告由生命中心PI颉伟教授主持。

陈大华老师做学术报告

  干细胞通过不对称细胞分裂完成自我更新以及产生分化子细胞,这一过程受到细胞外微环境信号的影响,然而这个过程是如何特异地响应周围微环境的分子机制还尚不清楚。果蝇中的生殖干细胞分化过程为研究这一问题提供了独特的模型。果蝇生殖干细胞(GSCs)的干性是由其周围支持细胞分泌的BMP信号来维持的,BMP通过阻碍分化因子Bam的表达来抑制生殖干细胞的分化。但是与生殖干细胞相邻的分化子细胞(CBs)对BMP信号的响应却截然不同,这其中的机理还有待研究。

     陈大华老师实验室主要通过遗传学实验和生化实验来细致地探究这其中的机制。他们首先发现,CBs的分化主要是通过对Tkv的降解调控从而阻碍BMP信号通路来达到的。接着,他们找到一种蛋白Fused能和Tkv相互作用共同完成拮抗。这种拮抗随后被发现是由Fused和Smurf一起实现对Tkv的泛素化来介导的。但Fused在GSCs和CBs是如何被差异调控的这个问题需要进一步回答。之后,他们发现依赖微环境的反馈机制产生了对于BMP信号反应的活性梯度。正是BMP的这种梯度和Fused的活性能实现对于果蝇生殖细胞初期发育的动态调控。通过数学建模,他们提出了关于生殖细胞不对称分裂的双稳态模型,并推测和为证明pre-CB的存在提供了证据,揭示了该系统稳定性的双向调控机制,为一些疾病发生和发病机制提供了线索。

讲座现场同学认真聆听

在提问环节,陈大华老师和大家进行了更深入的交流。陈大华老师与大家讨论了“Bam的生化本质和参与的其他过程”,“Dpp的信号梯度是如何形成并调控CBs的形成“以及”发育的不可逆性是如何决定的“等问题。报告会最后在同学们热烈的掌声中圆满结束。

 

 

人物简介:

陈大华研究员1991年毕业于安徽农业大学,1999年中国科学院植物研究所获得博士学位,2000-2005年在美国得克萨斯州西南医学中心分子生物学系从事博士后研究。2005年入选“中科院百人计划”回国,现为中科院动物所研究员,中国科学院大学教授。

陈大华研究员长期以果蝇等模式生物为模型,阐明了生殖干细胞命运决定过程中干细胞及其分化子细胞对微环境信号响应梯度形成机理。提出了控制生殖干细胞不对称分裂的“双稳态调控”模型;揭示了细胞发育过程中系统稳定性维持的“双向调控”机制,为一些疾病发生和发病机理研究提供新线索。近年来,陈大华及其合作者在果蝇基因组中首次发现新型DNA修饰形式(6mA)及其动态调控机制,该研究揭示了高等真核生物中表观遗传调控的新途径。陈大华研究员获“2016年度中国科学院杰出科技成就奖”。

 

 

 

 

供稿:生命科学联合中心

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