网站地图 联系我们搜索内部网English | 中国科学院
首页 所况简介 机构设置 科研队伍 科学研究平台 院地合作 党群园地 国际交流 博士后 研究生教育 科学传播 信息公开
图片新闻
最新图片新闻
2016年图片新闻
2015年图片新闻
2014年图片新闻
2013年图片新闻
科学成果
发表论文
专著
专利
获奖
专题
所史丛书
所庆专辑
建所50周年画册
现在位置:首页 > 图片新闻 > 最新图片新闻
生物物理所合作揭示调节灵长类动物发育速度的表观遗传开关
2018-08-28 | 【     】【打印】【关闭

  2018年8月23日,Nature杂志在线发表了中国科学院生物物理研究所、中国科学院动物研究所及中国科学院干细胞与再生创新研究院等单位合作完成的题为“SIRT6 deficiency results in developmental retardation in cynomolgus monkeys”的研究论文。该研究首次结合非人灵长类动物模型、人类干细胞模型及基因编辑技术揭示了调控灵长类动物发育和寿命的关键分子开关,为研究人类子宫内发育迟缓综合征提供了重要的模型体系。

  衰老是机体生理功能随时间逐渐退化的过程,是神经退行性疾病、动脉粥样硬化、糖尿病和恶性肿瘤等慢性疾病的最大风险因素。衰老进程由遗传和表观遗传因素共同调控,因此理解衰老的遗传和表观遗传基础是延缓衰老和防治衰老相关疾病的重要前提。早在1999年,人们就发现Sir2基因(编码一种组蛋白去乙酰化酶)具有延长酿酒酵母寿命的作用,因此被称为“长寿基因”。在啮齿类动物中,Sir2的同源基因SIRT6也被认为参与了衰老及寿命的调控:过量表达SIRT6能够延长雄性小鼠的寿命,而敲除SIRT6则会使小鼠表现出皮下脂肪减少、脊柱弯曲和变形、骨密度降低、肠道上皮受损、端粒缩短等加速衰老的表型,且小鼠寿命缩短至约1个月。由于SIRT6在功能上链接着表观遗传稳态、基因组稳定性和代谢调控,因此SIRT6被认为是经典的“长寿蛋白”,并成为人们试图延缓衰老的重要靶标。然而,迄今为止几乎所有SIRT6作为“长寿蛋白”的证据均来源于小鼠和其他低等模式生物,而SIRT6能否在灵长类动物中发挥类似的功能尚不清楚。

  图1, 利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得SIRT6全身敲除的食蟹猴

  中国科学院生物物理研究所、中国科学院动物研究所及中国科学院干细胞与再生创新研究院等单位联合攻关,经过三年多的不懈努力,首次实现了SIRT6在非人灵长类动物中的全身敲除,获得了世界上首例长寿基因敲除的食蟹猴模型。与SIRT6敲除小鼠表现的加速衰老表型明显不同,SIRT6敲除的食蟹猴在出生数小时内即死亡。多项分析结果显示,SIRT6敲除的食蟹猴未见加速衰老表型,却表现出严重的全身发育迟缓。新生SIRT6敲除猴的脑及多种其他器官组织均表现出明显的胚胎期未成熟的细胞和分子特征。此外,利用人类干细胞模型开展的研究表明,SIRT6缺乏也可阻滞人类神经干细胞向神经元的分化。进一步的分子机制研究发现,SIRT6通过介导长链非编码核糖核酸H19印记调控区的组蛋白去乙酰化来反式抑制H19的表达,而SIRT6的缺乏则会在灵长类动物神经前体细胞中引起H19表达的异常上调,进而导致脑发育迟缓。

  图2, SIRT6缺失导致lncRNA H19表达上调,从而延缓灵长类脑发育。

  该研究首次揭示了灵长类和啮齿类动物在衰老和寿命调节通路方面的差异,为开展人类发育和衰老的机制研究以及相关疾病的治疗奠定了重要的基础。Nature杂志同期发表的题为“Role for the longevity protein SIRT6 in primate development”的NEWS AND VIEWS指出:“这些发现提示SIRT6具有调节胚胎发育的全新作用,这有别于其在衰老中的作用”;“虽然仍面临着伦理和技术上的挑战,本文作者所取得的成就,同人类胚胎研究中获得的成功相类似,都将为日后将CRISPR技术应用于人类遗传疾病的治疗带来希望。”

  图3,SIRT6调节灵长类发育的新型作用(图摘自Nature同期NEWS AND VIEWS)。

  该研究工作由中国科学院生物物理研究所、中国科学院动物研究所、中国科学院干细胞与再生创新研究院、首都医科大学宣武医院、北京大学附属第一医院和中山大学等机构合作完成。中国科学院生物物理研究所刘光慧研究员、中国科学院动物研究所李伟研究员和胡宝洋研究员为论文的共同通讯作者。中国科学院生物物理研究所张维绮研究员,中国科学院动物研究所万海峰助理研究员、冯桂海副研究员和曲静研究员为共同第一作者。周琪院士对工作的开展给予了重要的指导和支持。该研究受到中科院“器官重建与制造”战略科技先导专项、科技部和基金委等项目的资助。

  文章链接:

  https://www.nature.com/articles/s41586-018-0437-z 

  https://www.nature.com/articles/d41586-018-05970-9 

  供稿:刘光慧课题组

评 论
·生物物理所组织召开巡视工作专题学习会
·中国科学院生物大分子卓越创新中心核心骨干成员增选通知
·秦燕与杨福愉课题组合作揭示线粒体翻译因子调控肿瘤细胞能量代谢的新机制
·张宏组和李栋组合作揭示内质网定位蛋白DFCP1调节内质网-脂滴互作的机制
·北京生命科学论坛——2009年度研究生论坛成功举办
·科学圣殿,光辉历程
·张宏课题组揭示相变调节自噬降解的机制
·生物物理所召开全所警示教育大会
·冯巍课题组揭示驱动蛋白kinesin-3自抑制的分子机制
·王晓群课题组发现调控皮层中间神经元发育成熟的新机制
·王艳丽课题组在Agos蛋白指导导向DNA链切割靶标DNA链的机制研究上取得进展
·EMDB-China正式升级为EMDB/EMPIAR-China网站
·铁蛋白探针:精准靶向肝癌,使其可视化并杀死肝癌细胞
·生物物理所杨鹏远课题组揭示内质网蛋白Nogo-B促进肝脏炎-癌转化新机制
·转自中国科学报《每日一星|实验生物学家、细胞生物学家 贝时璋》
·生物物理研究所联合中国生物物理学会、中国认知科学学会在临沂华盛实验学校建立科普教育基地
·祝贺我所陈润生院士喜获2008年度何梁何利基金奖
·中国科学院生物物理研究所六十周年所庆展览设计方案招标公告
·美国加州大学洛杉矶分校孙仁教授访问生物物理所并做“贝时璋讲座”报告
·徐涛院士团队在《Nature Communications》发表论文揭示刺激信号强度编码新机制
·相里斌副院长专题调研生物物理所
·冯巍课题组和杨福愉课题组合作揭示YWHA/14-3-3结合并调控转录因子TFEB功能的分子机制
·“2019怀柔国际会都医学影像高峰论坛”成功举办
·生物物理研究所召开党委纪委选举结果宣布大会
·章新政课题组发展新算法突破冷冻电镜单颗粒重构的埃瓦尔德球极限
·苗龙组赵艳梅副研究员合作研究揭示精子成熟的调控机理
·卜鹏程课题组和杜克大学合作发现肠炎向肠癌转化的新机制
·生物物理所召开清查“小金库”工作动员部署大会
·范克龙副研究员荣获2019年“全国向上向善好青年”称号
·“基因、环境和EB病毒在鼻咽癌发病中的交互作用”学术研讨会在我所圆满召开
·2018年(第四届)生物分子互作技术高级研修班成功举办
·章新政组与王靖飞组合作解析甲病毒高分辨结构揭示甲病毒组装、入侵机理
·中国科学院感染与免疫重点实验室2018年度学术年会顺利在京召开
·条财局召开所级公共技术服务中心工作推进会
·卜鹏程课题组和杜克大学合作者发现靶向果糖代谢能有效抑制结直肠癌肝转移
·生物物理所朱平研究员荣获“新时代科技报国”优秀共产党员称号
·共青团中国科学院生物物理研究所第十届委员会换届选举圆满完成
·“核糖核酸与生命调控及健康”香山会议召开
·单原子纳米酶的设计及应用
·2018年表观遗传学国际研讨会在中国科学院生物物理研究所圆满结束
·关于开展向王逸平同志学习活动的通知
·王晓群课题组揭示头小畸形致病基因Cenpj的新功能
·青春快闪 爱国赞歌——生物物理所热烈庆祝新中国成立70周年快闪活动圆满完成
·院前沿科学与教育局与生物物理所领导班子、中层干部联合开展“不忘初心、牢记使命”主题教育集体学习
·“十三五”国家重大科技基础设施项目“多模态跨尺度生物医学成像设施”顺利启动
·国家重大科学研究计划“干细胞衰老的细胞分子机理及转化应用研究”结题验收研讨会顺利召开
·所团委举办纪念五四运动100周年“火红的五月”系列活动之“青春心向党 建功新时代”主题团日活动
·北京分院协作一片纪念五四运动100周年主题党团日活动暨生物物理研究所第三届邹承鲁青年论坛成功举办
·科技部平台中心调研生物物理研究所蛋白质科学研究平台
·生物物理所2019新春团拜会圆满举办
·平台首届“我的生物物理所情怀”演讲比赛圆满落幕
·生物物理所举办纪念建所60周年专题报告会
·纪念五四运动99周年、纪念生物物理所建所60周年暨第二届“邹承鲁青年论坛”成功举办
·生物物理研究所科普专家赴河南省濮阳县一中开展科普教育活动
·生物物理所机关分工会组织观看纪录片《厉害了,我的国》
·刘光慧研究组揭示人干细胞去衰老的表观遗传机制
·生物物理所组织召开“不忘初心、牢记使命”主题教育警示教育大会
·“不忘初心,牢记使命”为建设风清气正的科研环境保驾护航——生物物理所举办2019年度纪监审工作培训
·澳门大学来所交流访问
·英国医学研究理事会Harvey McMahon教授来访生物物理所并做“贝时璋报告”
·生物物理所开展“提高业务能力,建设高素质专业化干部队伍”学习活动
·我所阎锡蕴院士荣获“全国三八红旗手标兵”荣誉称号
·中国科学院生物物理研究所工会开展2019年元旦春节送温暖活动
·生物物理所召开2019年度工作会议暨职工代表大会
·生物物理研究所蛋白质科学研究平台2018年度总结大会圆满结束
·生物物理所团委举办“贯彻习近平总书记‘7.2’重要讲话和团十八大精神”学习交流会
·关于中国科学院生物物理研究所放射性同位素实验室改扩建工程项目环境保护验收公示
·“五月飘香”DIY活动纪实
·美国哈佛医学院Norbert Perrimon教授访问生物物理所并做贝时璋讲座
·生物物理所组织开展中层干部十九大精神第五次集中学习
·中国科学院生物物理研究所建所60周年纪念活动工作方案(要点)
·生物物理所召开协会2017年工作总结交流会
·生物物理所组织开展《我和我的祖国》集体观影活动
·中科院北京分院“知识产权管理与运营”培训研讨会成功举办
·生物物理研究所举办“我和国旗同框 我为祖国喝彩”特别主题团日活动
·美国加州大学伯克利分校Srigokul Upadhyayula教授来访生物物理研究所并做贝时璋报告
·第十七次中国暨国际生物物理大会第一届学术期刊专题会议成功举办
·英国皇家学会院士Colin Blakemore教授来访生物物理所并做贝时璋讲座
·国家重点研发计划“非编码RNA及其新型修饰在翻译水平精密调控干细胞多能性的研究”2019年度项目研讨会在生物物理所成功召开
·侯建国等院领导出席生物物理所2018年度党员领导干部民主生活会
·侯建国书记调研生物物理研究所
·“庆祝建所60周年”生物物理所2018年趣味运动会成功举办
·孙飞课题组与杭州师范大学研究人员合作解析嗜热光合绿丝菌光合核心复合体的空间结构
·姬广聚组等利用PROTACs技术实现从小鼠到恒河猴蛋白水平的快速降解
·生物物理所刘志华组揭示了肠道共生菌调控胰岛beta细胞胰岛素的分泌促进血糖平衡的分子机制
·纳米酶标准化
·哈佛大学医学院张毅教授来访生物物理所并作贝时璋报告
·王艳丽组揭示anti-CRISPR沉默CRISPR-Cas9系统的分子机理
·纳米酶催化治疗肿瘤
·王江云组和孙金鹏、刘爱民组合作在 Nature Chemical Biology发表系列论文,阐明基因编码的二氟代酪氨酸在膜蛋白、酶催化机理方面的应用
·饶子和/王祥喜研究团队合作解析单纯疱疹病毒2型成熟核衣壳高分辨率三维结构,揭示疱疹病毒的组装和稳定性机制
·生物物理所感染与免疫海外团队揭密人类信号素(Semaphorin)免疫调节新机制
·王晓群课题组发现Cajal-Retzius细胞在reeler小鼠皮层中早期的发育和功能变化
·结合经济建设 发展新兴学科
·风雨五十年[黄芬]
·为科学事业奋斗不息的百岁老人
·高瞻远瞩,努力推动新兴边缘学科的发展
·高瞻远瞩 严格严肃
·重症肌无力的发病机制与肌肉兴奋传递
·黄韶辉研究组与北京大学合作在高效纳米药物领域取得进展
·植物的光适应与捕光调节机制:光合作用状态转换复合体结构
·生物物理研究所生命科学仪器技术的发展
·浅谈我所仪器技术的前途
·七十年的细胞重建研究
·为科研组织工作无私奉献
·不懈创新的战士
·“细胞重建学说”的提出与发展
·继往开来 走向世界
·难忘的记忆 衷心的祝福[王贵海]
·吴瑛研究组发现TDP-43激活线粒体UPR诱导线粒体损伤及神经退行性疾病的新机制
·刘光慧研究组利用人干细胞“年轻因子”治疗骨关节炎取得新进展
·陈竺副院长的讲话
·学习贝时璋先生治学做人的高尚品德
·我国放射生物学的开创者
·我与生物物理研究所[李公岫]
·美好的回忆―庆祝生物物理所成立50周年[胡匡祜]
·感激并深爱着生物物理所[阎锡蕴]
·王艳丽组揭示噬菌体防御CRISPR-SpyCas9的分子机制
·保持共产党员先进性教育学习心得
·仪器技术和科学研究相互促进
·宗师百岁 耕耘不息 德高望重 功绩卓著 - 热烈庆贺贝时璋教授百岁华诞
·恭贺贝老百岁寿辰 开创生物物理学研究新局面
·宗师百岁 耕耘不息 德高望重 功绩卓著
·宇宙生物学研究的开拓者
·所史系列丛书之二——《生物的启示》出版
·生物物理所团队揭示绿藻光系统I高效捕获及传递光能的分子机制
·王艳丽组和章新政组合作揭示III型CRISPR-Cas系统免疫机制
·法国Mérieux Alliance(梅里埃集团)访问生物物理所
·科学的人生,学问的楷模
·一代宗师,科学巨匠
·贺贝时璋院士百岁寿辰
·贝时璋教授早年的教学和科研活动
·贺贝老百岁华诞 创中国生物物理学会新貌
·前言
·促进生物仪器技术的发展
·百岁寿星 科学巨擘
·我在生物物理所锻炼成长[赵保路]
·高光侠研究组发现宿主抑制病毒蛋白质合成重编码的新机制
·发展微弱发光检测仪器技术的体会
·敬贺贝时璋教授百岁华诞
·实验生物研究所的创立者 - 贝时璋先生
·“畅谈十七大 回顾二OO七”——脑与认知科学研究中心党支部迎春座谈会
·王江云课题组在人工设计光驱动二氧化碳还原酶方面获得重要进展
·2018年度国家重点研发计划“非编码RNA及其新型修饰在翻译水平精密调控干细胞多能性的研究”项目启动会在生物物理所成功召开
·西南医学中心Helen H. Hobbs教授来访生物物理所并做“贝时璋讲座报告”
·程津培副部长的讲话
·贝时璋先生重要活动年表
·祝贺贝时璋老师百岁大寿
·贺贝先生百岁大寿
·耄耋之齡话当年—我和生物物理所[郑竺英]
·刘光慧研究组揭示骨关节炎基因治疗的关键分子靶标
·法国巴黎高等师范学院Strick教授来访生物物理所并做“贝时璋报告”
·生物物理研究所举行“国家重大科技战略建议报告会”
          
版权所有:中国科学院生物物理研究所     京ICP备05002792号 京公网安备 110402500011 号
地址:北京市朝阳区大屯路15号(100101) 电话:010-64889872
意见反馈联系人:侯文茹 电子邮件:houwenru@ibp.ac.cn