多种癌症和遗传疾病由表观遗传因子突变导致的细胞稳态维持机制失效所引发,而目前治疗相关疾病的最大障碍是对其稳态维持机制的理解不足。增进对细胞稳态维持的表观遗传调控机制及其进化路径的了解,将有助于发现相关疾病的新靶点,为提出高效、可靠的诊疗策略奠定基础。
陈晓课题组聚焦“细胞稳态的表观遗传调控与进化”开展系列研究:
1)揭示了染色体特征对细胞稳态的影响,为阐明稳态维持的调控机制奠定基础;
2)发现了组蛋白突变通过影响甲基化修饰破坏细胞稳态,拓展了对表观遗传因子参与调控稳态的认知;
3)描绘了表观遗传调控异常导致细胞稳态失衡、引发疾病的机制,确认了其诊疗应用价值。
运用表观遗传学、基因组学和生物信息学方法探究基础科学问题,发现细胞稳态调控过程中的关键因子和新的机制,特别是具有医学诊疗应用的表观遗传因子调控功能及相互作用,同时推动对基因组进化及细胞-环境间相互作用的认知。
原生生物纤毛虫(四膜虫、草履虫、游仆虫等)【合作研究:哺乳动物(人、小鼠等)】
作为一种良好的模式材料,原生生物纤毛虫(如四膜虫)在表观遗传学研究中的优势包括:
1) 最复杂的单细胞生物,具有丰富表型,易于观察;
2) 具有成熟的培养体系,可迅速获得大量细胞用于实验,实验效率高、成本低;
3) 具有核二态性(大核小核基因序列一致、染色质环境不同)、可互为对照;
4) 基因组等遗传背景清晰,具有成熟的基因组操作技术;
5) 组蛋白修饰位点和表观遗传因子与多细胞真核生物高度保守,发现的调控机制可以延伸到哺乳动物中。
