《超越双螺旋》：查尔斯•戴维•阿利斯教授做客清华海外名师讲堂

5月18日下午,美国国家科学院、美国艺术与科学院院士查尔斯•戴维•阿利斯教授（Charles David Allis）做客清华海外名师讲堂，以《超越双螺旋》为题，向500余位校内外听众生动地展现了表观遗传学的魅力。报告会由清华大学医学院李海涛教授主持。

阿利斯教授首先从人类基因组计划切入，明确了表观遗传学概念。人类基因组含有30亿个碱基对，2-3万个基因，这些基因的序列决定了人类疾病和衰老等重要的生命过程。因此科学家们制定了人类基因组计划，试图通过测定人类基因组的序列信息，进而以基因替代疗法进行疾病的治疗。然而，基因并不是唯一的决定性因素，同一基因组可以分化形成不同类型的细胞，同样具备转化为癌细胞的潜力，这些过程都会受到表观遗传的严格调控。
随后阿利斯教授从历史层面上系统介绍了组蛋白修饰中的三类关键因子：书写器（Writer）、擦除器（Eraser）和阅读器（Reader）。这三类因子分别可以实现组蛋白各种修饰的添加、去除和识别，调控基因的转录，并在癌症的发生发展中发挥重要作用。因此表观遗传因子抑制剂的开发已经成为疾病治疗的一个重要策略，目前已有一些药物研究取得了突破性的进展。其次，阿利斯教授着重介绍了组蛋白变体H3.3对染色质结构状态的动态调控，在组蛋白分子伴侣HirA介导H3.3掺入的情况下，染色质处于活性状态；而当组蛋白分子伴侣Daxx存在的情况下，染色质处于抑制状态。Daxx-H3.3/H4的复合物结构清楚的揭示组蛋白中仅一个氨基酸的差别就会导致后续截然不同的分子途径。

此外，阿利斯教授提出了“癌症组蛋白”（onco-histone）的概念。在儿童脑瘤中存在组蛋白H3上赖氨酸27位的突变（K27M），这一突变极大程度上抑制了胞内H3K27三甲基化的产生，诱发染色质状态的异常，进而导致疾病的发生。最后，从遗传角度阿利斯教授提出，父辈或祖辈所受到的表观遗传调控同样会遗传给子代。阿利斯教授综合探讨了表观遗传学的各个分支，并以时代杂志的一期封面《为什么DNA并不能决定你的命运》结束了精彩的演讲。
报告结束后，阿利斯教授与在座师生进行了真诚热烈的互动交流，同时也对大家在领域内的许多疑问进行了细致解答。阿利斯教授严谨的研究态度和幽默风趣的演讲给师生们留下了深刻的印象。

美国洛克菲勒大学阿利斯教授是在表观遗传领域里享有崇高声誉的科学家。现为美国国家科学院、美国艺术与科学学院院士，美国洛克菲勒大学染色质生物学及表观遗传学实验室主任。曾获2003 Massry奖，2004 生物医学Wiley奖，2007年加拿大盖尔德纳国际奖，2008 ASBMB-Merck奖，2011 基础医学杰出工作Lewis S. Rosenstiel Award，2012年汤姆森路透社引文桂冠奖，2014年日本奖，2014年法国科学院Charles-Leopold-Meyer奖，和2015年生命科学突破奖等多项国际大奖。
阿利斯教授作为现代表观遗传学奠基人之一，在上世纪70年代末期就开始专注于组蛋白与染色质生物学研究。1996年，阿利斯教授在Cell杂志发表文章，首次揭示组蛋白乙酰基转移酶是一类重要转录共激活物。这一突破性发现首次证实细胞核核小体上的组蛋白不仅仅是用作染色质的骨架，组蛋白修饰还能够调节基因活性，这一突破性的发现标志着表观遗传学的兴起。阿利斯教授后续还开展了一系列高水平研究工作，系统探索了包括甲基化、磷酸化、泛素化在内的各种组蛋白修饰以及组蛋白变体对基因表达调控、染色质结构乃至癌症等疾病发生的影响。他还发展了有广泛影响力的“组蛋白密码”假说，认为纷繁多样的组蛋白修饰携带了一层超越DNA序列的表观遗传信息，协同调控着基因组遗传信息的解读。另外，阿利斯教授还为表观遗传学领域培养了诸多优秀的学者，并且主编了首部表观遗传学经典教科书《Epigenetics》。

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