Nature技術人物:為何想象力很重要
日期:2016-02-24 08:57:13
Jason Chin在其學術生涯中首先接受的是成為一名化學家的教育,之后又是生物學家,但他表示這些都不是他特別感興趣的。他喜歡各種不同觀點結合在一起,“我認為通過與各種新的ideas接觸,拋卻不同學科的偏見能令我們成為更優秀的科學家,”Chin說。目前作為劍橋大學MRC分子生物實驗室(MRC LMB)項目負責人,Chin成立了LMB的化學與合成生物學中心,同時他也任職于劍橋大學化學系。
“蛋白質是一種迷人的分子,”要想了解這種分子如何在細胞和有機體中行使功能并不容易,尤其是嘗試將蛋白分子變化與宏觀現象聯系起來時。Chin與他的團隊近期結合了化學、分子生物學和合成生物學技術,修改小鼠胚胎干細胞中細胞染色體上的一個組成元件,并檢測了這一變化帶來的影響。
了解特定染色質修飾帶來的影響能幫助生物學家和生物工程師,“如果我們能操控可遺傳,調控子細胞性狀的染色質修飾,那么就能系統調控一個細胞的表觀遺傳狀態,實現合成表觀遺傳學,”Chin說。
Chin等人將非天然氨基酸有效并保持穩定水平的加入到組蛋白上,并由此構建了穩定的細胞系。他們在組蛋白H3多位點基因編碼了一種特殊的乙酰化賴氨酸,用N-ε-乙酰基-賴氨酸(N-ε-acetyl-lysine)替代了賴氨酸,這擾亂了細胞,由此研究人員比較了非天然氨基酸實驗組與野生型組之間的差異。
這項工作構建出了一種細胞內部系統的平行世界:pyrrolysyl-tRNA synthetase/tRNACUA(tRNA上附加的一種酶),傳遞氨基酸到相應mRNA密碼子位置的“交通工具”。這種新合成酶與tRNA相互作用,但與細胞內其它合成酶或tRNAs卻沒有交集,Chin說。合成氨基酸會被加附到正在合成的氨基酸鏈上(改造了終止密碼子),由此形成聚合物。
僅僅通過酶對染色質的修飾會改變染色質中的氨基酸,而且也能改變許多其它蛋白,“這意味著我們無法設計了解染色質特殊位點修飾帶來的變化,”Chin說。而通過這種平行且獨立的路線,我們能單獨改變染色質中靶標氨基酸,從而有助于了解某種修飾的作用。
Chin的同事,劍橋大學的化學家Shankar Balasubramanian認為Chin是“一個想象力豐富,性格溫和的人,他能淡定的解決許多復雜而且重要的挑戰”,Chin在耶魯大學獲得了他的化學生物學博士學位,之后進入Scirpps研究院從事博士后研究。
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