人类的细胞命运决定,表观因素或许更具主导性

作者: 李海涛

来源: 知识分子

发布日期: 2016-12-04

北京大学教授饶毅、中科院生物物理研究所研究员朱冰就表观遗传及其在细胞命运决定中的作用展开辩论,清华大学医学院教授李海涛认为表观因素在细胞命运决定中具有主导性。辩论促进了表观遗传学的大众认知和科研工作者的思考,讨论了表观因子与转录因子在细胞命运决定中的作用及其识别机制。

11月30日,北京大学教授饶毅、中科院生物物理研究所研究员朱冰,针对“表观遗传及其在细胞命运决定中的作用”展开了一场别开生面的辩论,吸引了现场数百听众、线上上万直播观众。辩论会后,清华大学医学院与结构生物学中心教授李海涛应《知识分子》编辑部邀请就本次辩论主题和双方表现撰写评论。

李海涛认为这是在自然科学领域树立辩论文化的一次有益尝试,更好地把表观遗传学这一学科推向了大众,同时,他还从表观因子与转录因子逆向而行的角度对辩题作了进一步阐述,展望了相关研究的前沿方向,并总结认为,人类的细胞命运决定,表观因素或许更具主导性。

饶毅老师和朱冰老师对垒的这场辩论精彩而热烈,两位老师和上台的同学们都有着出色的发挥。一方面这是在自然科学领域树立辩论文化的一次有益尝试;另一方面,虽然存在激烈争论,客观上却更好地把表观遗传学这一学科推向了大众。同时,争议议题本身也促进了包括我在内的一线科研工作者更多的思考,让我们能够更好地从圈内或圈外视角认识和理解自己所从事的学术领域。

其实辩论双方隐含的一个共识是转录因子和表观因子在细胞命运决定中的作用相辅相成,双方都不否认两者的必要性,而争论的焦点是谁主谁次、谁驱动谁辅助。在我看来,表观因子在细胞命运决定中的角色体现在两个层面。一个层面是表观因子与转录因子同向而行。在转录因子存在条件下,表观因子作为一种必要因素,协助了转录因子靶基因的“开”或“关”;另一个层面则是表观因子与转录因子逆向而行。

在该情况下,表观因子通过影响特定染色质结构的形成,压制了转录因子的作用,此时即使转录因子存在,其靶基因也不能有效表达或沉默。

表观遗传学作为一门新兴和时髦的学科,在炒作概念就能赚钱的年代,确实很容易被误读、被利用,甚至滑向伪科学的极端。饶毅老师的质疑与朱冰老师的辩驳,使得领域内外的人们能够更好地了解表观遗传学的定义、它的学科内涵及外延,当属表观学术界的一件好事。

辩论过程中一位北大化学院的同学问到,表观因子没有序列特异性,如何能知道该去激活哪些基因?首先需要说明的是,许多重要的表观因子直接含有DNA结合结构域,虽然其序列特异性一般不如转录因子强,但也拥有一定的序列偏好性。

从某种意义上讲,能够被表观因子所识别的DNA序列可以被看作一类“表观基序”,它们实质上承载了部分表观遗传信息,可以通过对表观因子的招募或稳定,促使“表观基序”周围特定表观遗传风貌的建立,进而影响所在染色质区段的基因转录。

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