“农业与生物技术学院百年院庆学术论坛”成功举办

编辑:admin 时间:2010年10月12日 访问次数:4526

为庆祝浙江大学农学院创建一百周年,农学院于2010108在华家池校区植检楼报告厅举行“农业与生物技术学院百年院庆学术论坛”,邀请北京生命科学研究所周俭民、郭岩、朱冰、叶克穷、何新建、戚益军等六位研究员作专题报告。
农学院常务副院长周雪平教授主持了简短的开幕仪式。农业生命环境学部主任张国平教授致开幕词,张主任回顾了浙江大学农业学科百年创业的历程,指出浙大农业学科经过几代人的艰辛努力,在人才培养、科学研究、社会服务等方面都取得了辉煌的业绩,孕育了“求是、勤朴”的学风和精神;浙江大学农业学科正面临最好的发展机遇,相信农学院能积百年底蕴,再创世纪辉煌。张主任对学院百年院庆学术论坛的举办表示热烈祝贺,指出举办学术论坛能活跃学术气氛,促进学术交流,是庆祝百年院庆的很好方式。相信通过本次论坛的举办,必将推动浙大学子传承历史,继往开来,勇于创新。
上午的报告会由农学院院长方荣祥院士主持,由周俭民、郭岩、朱冰等三位研究员作报告。
周俭民研究员主要研究植物与病原物的相互作用机理。在题为“从拟南芥-丁香假单胞菌互作到植物免疫学(Evolving concepts in plant immunity, a case study of Arabidopsis-Pseudomonas syringae interactions)”的报告中,周研究员指出一般细菌将毒性蛋白“注射”到植物宿主细胞内,干扰植物的免疫信号通路以及其它细胞活动,使宿主易感。他们研究发现效应蛋白HopF2直接作用于拟南芥的激酶MAP kinase kinasesMKKs),并在后者的C末端Arg313饰以ADP-ribose;突变体分析表明HopF2MKK的作用对前者的毒性功能必不可少;MKKC末端对其功能的重要作用,此实验结果揭示了细菌毒性蛋白HopF2帮助病原细菌侵染植物宿主的机理,而效应蛋白是丁香假单胞菌致病的关键武器。他们以丁香假单胞菌为模式,在拟南芥上揭示了丁香假单胞菌的致病的关键武器,即效应蛋白,植物病原物长期进化中,病原物已经慢慢适应宿主细胞通路,从而破坏相应的效应蛋白,来达到侵染的目的。
郭岩研究员作了题为“盐碱胁迫下植物细胞钠离子平衡的调控(Regulation of ion homeostasis under salt stress)”的报告。指出质膜H+-ATPase植物响应于盐碱胁迫反应,维持体内离子平衡中起着重要的作用。因此,阐明质膜H+-ATPase活性的调节机制,对于我们理解植物响应于盐碱胁迫反应至关重要。以前的研究发现,拟南芥蛋白激酶PKS5抑制质膜H+-ATPase的活性,进而负向调节植物的盐碱胁迫反应。而郭岩实验室在模式植物拟南芥中研究发现,分子伴侣蛋白J3可以和PKS5相互作用,并且抑制PKS5激酶活性,进而正向调节质膜H+-ATPase的活性及植物盐碱胁迫反应。该研究揭示了拟南芥中一个分子伴侣蛋白J3通过抑制蛋白激酶PKS5活性参与调节质膜H+-ATPase的活性及植物盐碱胁迫反应机理。
浙大校友朱冰研究员以“表观遗传学:可塑性和可继承性(Epigenetics: Plasticity versus Inheritability)”为题介绍了DNA复制过程中核小体装配的方式,这种装配方式反映了表观遗传学的可塑性和可继承性。真核生物DNA与包括组蛋白在内的多种蛋白质组装成为染色质,染色质的结构给基因功能提供了遗传信息之外的另一层次的调控方式。核小体是染色质的基础结构单元,它由DNA与组蛋白八聚体包装而成,其中H3-H4构成组蛋白核心四聚体。组蛋白H3-H4携带的一系列稳定修饰被认为可在有丝分裂细胞周期中得到继承,起到表观遗传信息的作用,但是这些修饰的继承方式尚有待研究。想要发掘组蛋白修饰的继承机理,就必须首先澄清DNA复制过程中核小体结构的分配模式。朱冰实验室与蛋白质中心合作,利用基于稳定同位素标记的定量质谱技术对DNA复制之后“新”、“旧”组蛋白的分配进行研究,他们以可诱导表达融合FLAG标签的组蛋白H3.1H3.3的哺乳动物细胞系作为模式体系开展实验,在本项工作中,他们发现了H3.1-H4组成的核心四聚体在DNA复制过程中保持完整。此结果暗示,新的组蛋白H3.1-H4可能以相邻核小体的已有修饰为模板,重新建立其修饰模式。他们还首次发现由组蛋白变体H3.3组成的H3-H4四聚体会发生相当量的“新”、“旧”重组,这种重组的生物学意义值得进一步探究。
下午的报告会由周雪平常务副院长主持,由叶克穷、何新建、戚益军等三位研究员作专题报告。
浙大校友叶克穷研究员主要从事结构生物学研究。他此次所做的报告“RNA介导的RNA修饰酶的结构研究(Structure of RNA-guided RNA modification enzyme)”介绍了他们实验室解析的C/D RNA蛋白质复合物的晶体结构。该研究促进了对该复合物的组合方式和其修饰RNA甲基化机理的了解。RNA分子不仅仅作为编码蛋白质的模板,许多不编码蛋白质的RNA在生命活动也有重要的功能。C/D RNA就是一类广泛存在于古细菌和真核生物中的非编码RNA,他们因为含有共同的保守序列模块CD而得名。C/D RNA主要功能是指导RNA底物——如rRNAsnRNAtRNA——发生特定位点上核糖的甲基化。C/D RNA含有一段向导序列,这段序列通过和修饰位点两边的碱基序列互补配对而实现对底物的特异性选择。在古细菌中,C/D RNARNA结合蛋白L7Ae、骨架蛋白Nop5和甲基化酶fibrillarin三个蛋白质亚基组成RNA-蛋白质复合体,该复合物能对底物进行特异位点的甲基化修饰。虽然科学家对该复合体的组装和功能研究已经持续了十多年时间,但目前还不了解复合物的整体结构。该研究通过结构生物学手段,使用X射线衍射技术解析了一个4埃分辨率的C/D RNP复合物晶体结构。该结构包含了全部三个蛋白亚基和半个C/D RNA,也是目前获得的最完整的C/D RNP复合物结构。该结构加深了对复合物组装方式的认识,发现C/D RNA是通过和L7AeNop5的碳端结构域共同结合装配到复合物,进一步证实催化亚基fibrillarinNop5氮端结构域结合。他们发现不同结构中催化亚基占据了不同的位置,显示了该复合物结构内部的活动性,并推测催化亚基的运动可能是其结合底物过程中的必要步骤。另外结构提示Nop5碳端结构域上的一个结构突起可能影响C/D RNA的特异装配,以及C/D RNA和底物的结合。新的结构模型促进了对C/D RNP的组合方式和工作机理更深入的理解。
何新建研究员作了题为“植物中RNA指导的DNA甲基化(RNA-directed DNA methylation in plants)”的报告。DNA甲基化和组蛋白修饰引起的染色质变化对于基因组稳定性、基因表达调控、基因组印记和转基因沉默具有重要作用。DNA甲基化是指在DNA的胞嘧啶碱基的5号位加上一个甲基,它广泛存在于原核生物和真核生物中。在植物基因组中,甲基化的DNA位点往往伴随产生小分子的siRNA和非编码的长链RNA,这些RNA可以通过RNA指导的DNA甲基化途径引导基因组DNA的甲基化。组蛋白修饰包括甲基化、乙酰化、磷酸化和泛素化等,这些修饰和DNA甲基化协同作用,共同调控染色质的状态。他所在的实验室以模式植物拟南芥为研究材料,通过利用遗传、分子和生化方法重点研究RNA指导的DNA甲基化和组蛋白修饰途径,他们实验室鉴定了去甲基化基因(ROS1),并以此基因缺失突变体为背景(ros1),又发现了很多新的参与RdDM的基因,他主要介绍了这些基因的发现、定位、对甲基转移酶和内源甲基化的影响以及在维持基因组稳定性,调控发育和转基因沉默机制中的重要功能。这将有助于我们深入理解植物体在发育和环境适应过程中表观遗传的动态调控机制。
浙大校友戚益军研究员作了题为“植物microRNA通路(Plant microRNA pathways)”的报告,主要数据来源于实验室最近发表的一系列文章,特别是在《Molecular Cell》杂志发表封面论文“DNA Methylation Mediated by a MicroRNA Pathway”。该实验室发现了一类新的microRNAsmiRNAs),这类miRNAs能特异性地介导靶标基因的甲基化并抑制其表达。MiRNAs是一类内源性的小分子RNAs,它们在基因表达调控中起着非常重要的作用。在植物中,miRNAs的长度一般为~21 nt,其产生依赖于Dicer-like 1DCL1)。miRNAs产生后与Argonaute1 (AGO1)蛋白结合形成基因沉默效应复合体 (RNA-Induced Silencing Complex, RISC),从而通过切割靶标基因的mRNA或抑制翻译的方式在转录后水平调控基因表达。戚益军实验室在水稻中发现了一类长度为24 nt miRNAs,并定名为long miRNAs (lmiRNAs)。研究发现,与常规的21 nt miRNAs不同,lmiRNAs由另一个Dicer 家族成员,DCL3切割产生,并与AGO4亚家族蛋白形成RISCs。进一步研究表明,lmiRNAsAGO4的特异性互作不仅取决于lmiRNAs5’末端核苷酸,而且依赖于上游lmiRNAs的产生机制。更为重要的是,该实验室发现lmiRNAs不是在转录后水平调控靶基因,而是通过介导靶标基因DNA的甲基化在转录水平抑制其表达。这些发现揭示了miRNAs对靶标基因的一种新的调控方式。在介绍此结果之后,他又紧接着介绍了实验室目前正在进行的一些其他工作。   
周雪平常务副院长在总结发言中指出,这次论坛不仅仅是几场前沿的学术报告,也给我们认识国内生命科学学科“少壮派”科学家机会。在科研上,他们走在我国生命科学研究前沿,是我们的榜样,在以后的工作中,我们可以去咨询他们,向他们讨教,与他们合作,使我们自己的科研更上一个平台。六位专家具有很高的学术造诣,相关成果曾在NatureScienceCellMolecular CellPlant Cell等期刊上发表。
学院党委书记兼副院长楼成礼,副院长喻景权、陈学新、华跃进,副书记赵建明参加了学术论坛的相关活动。农学院和生命科学学院近两百名师生参加了学术论坛,会场上座无虚席,很多老师和同学是站着听完报告的。在场的同学和老师提问踊跃,并和专家们进行了热烈的讨论。
本次学术论坛也是农学院研究生始业教育的重要组成部分,论坛的成功举办必将会进一步推动农学院的学术发展和研究生的创新活动。
(农业与生物技术学院)
农生环学部张国平主任致开幕辞    农学院周雪平常务副院长主持开幕仪式
方荣祥院士主持报告会
   
周俭民研究员                           郭岩研究员                          朱冰研究员
    
叶克穷研究员                      何新建研究员                        戚益军研究员