推动高质量内涵发展
本报讯（记者 柯溢能）生命中的遗传物质脱氧核糖核酸（DNA）时时刻刻都会受到损伤的威胁，每个细胞的基因组DNA每天会遇到约10000次的损伤。这些损伤导致的基因变异会使编码蛋白的基因失去功能，进而影响生命的意义。为了存活，生命便进化出来许多应对基因突变的办法，其中之一就是“遗传补偿效应”。然而，长期以来科学界对遗传补偿效应是怎样起作用的分子机制却知之甚少。
北京时间4月4日，国际顶级学术期刊《自然》（Nature）在线报道了浙江大学陈军教授和彭金荣教授课题组在遗传补偿效应分子机制方面的重要研究进展。课题组首次揭示基因补偿效应是由携带提前终止密码子的信使核糖核酸（mRNA）所激起，由无义突变mRNA降解途径（NMD）中的上游移码蛋白3a（Upf3a）参与。同时，还揭示同源序列核酸是上调补偿效应基因的必要条件，并进一步研究证明补偿效应基因转录水平的增加是由于补偿基因启动子区域组蛋白的表观遗传学修饰所引起的。该研究为疾病的治疗提供了新思路。
这项研究的第一作者为浙江大学生命科学学院博士后马志鹏，通讯作者为浙江大学生命科学学院陈军教授和浙江大学动物科学学院彭金荣教授。
陈军课题组科研人员继续在斑马鱼开展大量的对比实验，通过构建钙调蛋白酶基因的不同突变体，发现只有无义突变才能激活遗传补偿效应，并且是通过提高与变异基因序列同源的家族基因表达来进行的。非常有意思的是，他们通过向斑马鱼体内导入外源DNA构建转基因，同样也能激活体内遗传补偿效应，即外源导入的转基因只要带有无义突变和同源序列，就可以提高体内具有同源序列的基因表达。这些实验证明无义突变和同源序列是遗传补偿效应的两个先决条件。与此同时，陈军课题组得出结论，机体应对无义突变，其中Upf3a是诱导遗传补偿效应的重要“中介”。课题组进一步揭示“中介”Upf3a通过招募复合体（COM-PASS）将核小体中组蛋白H3第4位赖氨酸进行甲基化，从而打开染色体的结构促进基因表达，不断扩充具有相似功能的数量。
参与这项研究的还有朱佩佩、施回、郭李伟、张庆河、陈亚男、陈书铭、张哲。研究成果受到科技部重大基础研发项目、国家自然科学基金资助。