享誉世界的抚顺女孩＿＿植物学家冯小琦

凡人絮语

抚顺女孩，中国骄傲 送人玫瑰，手有余香。为他人做嫁衣裳，是我的兴趣和爱好。 我历来敬重有才华的人。学会做美篇以来，我为20余位朋友制作了诗文集、书画集、书法作品集、摄影集等专题美篇，在农业、工业、医学方面有所建树的仅有三位，都是我接触过的人。 我才疏学浅，知识残缺，偏重于人文科学，对于自然科学和理工科方面的人和事涉猎不多。 抚顺市政协重视文史资料工作，出版了很多有价值的史料文集，单《抚顺人在海内外》就编辑出版了好几集，据说还要为一些有贡献有影响的人物立传，可是冯小琦却一直没有入围。 早就听说朋友冯相峰吕雅凌的女儿冯小琦在英国定居，从事科学研究，很有建树。一来人家低调不事张扬，二来小琦研究的领域太高端，咱又不懂，一直没有引起我的注意。直到前不久雅凌发给我们相峰写的《光荣与梦想》一文和《科学》杂志登载的小琦课题组的研究论文，我才意识到冯小琦在世界学术界的科研地位。 我想为小琦做一个美篇，但我没有见过小琦，也不了解小琦，这是我第一次写不熟悉的人和不熟悉的事，我无法用自己的语言描述这个卓越的女孩（虽是享誉世界的植物学家，但我觉得称她女孩亲切），只好借助他人的资料了。徐迟老先生可以写出《哥德巴赫猜想》等一系列为科技人员立传塑像脍炙人口的报告文学，我没有这个功力，没有办法，只好以相峰的《光荣与梦想》为引子，从百度网上搜寻了有关单位和吴慧冬先生写的一些文章，凑成这个美篇《享誉世界的抚顺女孩＿＿植物学家冯小琦》。 冯小琦实验室主要关注植物雄配子体发育过程中表观遗传作用。 冯小琦发表在《科学》、《自然》、《细胞》等杂志上的学术报告我看不明白，也不懂。我相信，不从事这方面研究的绝大多数人也不懂。但看过这个美篇，你知道植物学家冯小琦和她的团队为人类面临的粮食、环境和能源等方面的挑战提供植物科学解决方案而享誉世界，是辽宁抚顺走向世界的优秀女孩就够了，也不枉费我一番心思。 冯小琦，父母的骄傲，抚顺的骄傲，中国的骄傲！ 本篇所引用的文章和照片未经原作者同意，致以歉意并深致谢意。如不允许，即行删除。2022年7月18日 　　大姐晚上好！小琦最近在全球科学界最为权威的《科学》杂志，发表了一篇论文，很有影响力，老冯写了篇感想，分享给大姐、姐夫。笨文、拙字，请姐夫给予指点。＿＿吕雅凌 雅玲，我不懂你女儿的论文，但我略知一些能发表的难度，从难度看论文的深度及其价值。真的为你们骄傲，培养出这么优秀的孩子，你们是成功的父母，为家族为民族，为祖国做贡献了！[强][强][强][玫瑰][玫瑰][玫瑰]我每每提起你女儿回国讲学，都感到做为你们的朋友邻居而高兴，这回更有显摆和炫耀的了。[色][色][色]老冯的感想写的好，令我敬佩！不光是有头脑，生意场上的精英，文笔也不错。[强][强][强]雅玲你写的也好，都让我刮目相看！你女儿这么优秀是有优秀的遗传基因哪！了不得，了不得啊！＿＿周淑泉 光荣与梦想 女儿的论文在《科学》期刊上发表了，我们老俩口没有原来预想的那样激动和兴奋。一是预热的时间太长了，我们已经把它消耗掉在吃饭睡觉吃药走步健身的琐碎日子里；二是女儿原本就一路优秀，上复旦、进牛津、晋教授、获欧洲青年科学家称号。在《科学》、《自然》、《细胞》上发文章应该是自然而然的事。所以心里虽然美滋滋的，但还是美的平静。 作为学者，能在《科学》上发文章，犹如华山论剑、高手对决！竞争之激烈，脱颖而出的本身，就彰显了她在本领域本专业上的创造和建树，那是教授们梦寐以求的！全世界的教授也不少，又有多少人能发表啊！ 老爸老妈有你这样的女儿，确确实实以你为荣！以你为傲！你是我们民族的骄傲！你是我们国家的光荣！不太会干家务活儿等一些小毛病，也就忽略不计了，人生不易，何必要求自己的孩子那么完美呢！如此完美的活着也太累了！ 我可能是老了，看到别人一家子其乐融融，想想女儿又不在身边，想想女儿工作的繁忙，总感觉对不起女儿，为什么不帮女儿把关，选一个既轻松又容易赚钱的专业。实际上天下哪有这等又轻松又赚钱的好事。现在看看女儿事业的成果，杂念似乎平息了很多。 人生的意义究竟在哪儿？芸芸众生，苦苦探究还是各说不一。爱情亲情，挥金如土，美丽服饰，七情六欲，能否满足一个人并获得幸福感？短期可以，一生恐怕不行，尤其是对一个有思想的人。何况生活在人群中，还有一个社会责任的问题。 女儿一直以来，怀揣梦想，砥砺前行，攻城略地，硕果累累！行驶在光荣与梦想的道路上，坚守在为人类造福的岗位上！ 愿女儿的工作中有诗和远方！愿女儿的事业上梦想成真！愿女儿的生活也象她事业那样艳丽如花！ 南无观世音菩萨！南无阿弥陀佛！中国人经历了太多的苦难，受尽了列强的奴役和欺负，是到了该我们欣赏面朝大海春暖花开景色的时候了！＿＿冯相峰 牛津大学植物学博士冯小琦：与教授私交甚密http://www.sina.com.cn 2009年12月01日 10:11 新浪教育植物科学家冯小琦(左)，牛津大学博士在读本文选自《吴慧冬的博客》，点击此处查看原文　　小琦给了我最多的惊喜，在于她的谈吐如蘭从容得体的大气，举手投足之间都尽显英国皇室独有的高贵典雅的气质；在于她年级轻轻，就斩获多项世界级的科研大奖，在百分之九十以上都是英国观众和百分之一百都是英国评委的评判条件下，从英国本土人手中屡次抢过第一名的奖杯；在于尽管此时有多位顶级教授向她发出邀请，而她心理念念不忘的是她的祖国，和我聊得最多的就是，“吴老师，我回去的话，能为中国做点儿什么？我想我该回去了。”　　见到小琦之前，牛津的其他同学纷纷跟我介绍，“这个女孩是真正融入英国上流社会的中国人”；就连牛津大学介绍小琦给我认识的教授，对小琦也是赞誉有加，“她是我们牛津大学的骄傲。”　　这是怎样的一个女孩呢？　　一种人是更善于“说”的，另一种人是更善于“听”的。我想，既然小琦曾在牛津大学的演讲比赛中摘得桂冠，那么她一定更倾向于第一种人，而当我们开始天南地北的聊天之际，我才又惊喜的发现，小琦也更善于“听”。听得安静，专注，不惊不扰，在适当的时候点头，说一两句中肯的意见。我心中不由得暗自赞叹，此时，我才领会了为什么其他的人评价她，是真正融入英国上流社会的中国人。看一个人的学识，看她的“说”相，看一个人的涵养，便是看她的“听”相。　　“小琦，听其他的中国同学说，他们见到学校的教授都诚惶诚恐的态度，而你，却和教授们的私交甚密，平日有说有笑。你是怎么做到的？”　　“也没有诚惶诚恐，只是，可能我接触的要多一些吧。我想，第一是因为我胆子大吧。比如，我正在研究某个课题，需要某方面的教授给我一定的帮助，我就给他写email，这也是大多数的人都会做的一件事。如果许久他都不回复我，我就登门去找他，当然了最开始人家是不会见我的，因为他们在国际上专业上的声望都很高，平时也都很忙。所以我就找他的学生们啊，通过一些party这样的场合，认识教授的学生们，这要容易多了，再由学生们帮我引荐。要注意的是，我带去的观点必须是有价值的，能够引起他的研究兴趣，否则也不行。再有，这是我的秘密，”小琦说到这里调皮的笑笑，“我不会整日整夜的卧在实验室里，比如哈佛的人每天工作到凌晨2点，3点做研究是常有的事；但是牛津的人不会，牛津的人就工作到下午6点，然后就去玩乐，也有很多美国研究者为此不平，为什么我们工作十几个小时和你们牛津人工作几个小时的研究成果(获诺贝尔奖的数量)，竟是差不多的？他们不理解，这才是牛津的奥秘，比如你要研究一个领域的知识，怎样会更快？是自己没日没夜的看书，没日没夜的做实验？不是的。还不如找一个这个领域的专家，和他喝酒聊天，慢慢的他就把自己的多年的研究经验告诉你，而后我在拿着相关的资料去查阅，这样节省了大量的时间。可以说，我三分之一的时间都是花在社交上的。”　　“有的同学说来这边经历了种族歧视，你有过这样的经历吗？”　　“除了刚开始进这个学院的时候遇到过，后来就再没有了。其实一开始的时候，我被这个学院拒了，我就写信问他们，为什么拒绝我，我很不服气，要知道我各方面的成绩都很好，我不明白，一定要问问他们。结果，他们回复我，他们这个学院还没招收过中国学生，我听了就很气，你们要招的是出色的学生，不能因为我是中国人就拒绝我，这没道理，我要向你们证明，中国人是最优秀的。他们那时侯找的是一名美国的女孩子替代我，我就提出来，要拿我和那个女孩子做各方面的比较，我到底要看看那个女孩比我优秀在哪里？最后教授看到这个情况，把我们俩个都招进来了，因为他说，从材料上也确实比较不出谁更优秀。慢慢的，我就一次次的在很多比赛中拿到第一名，这无形中就证明了我比那个女孩要更好些嘛。”　　“那么他们现在开始招收中国学生了吗？你的意思是说，你是第一个被招进这个学院的中国学生？”　　“可以这么说，是，我是第一个，那时候也是惟一一个中国人，后来就很多中国人了，他们现在可欢迎中国学生了。”　　“那么看来很多中国学生都该感谢你啊。”　　“中国人确实都很优秀。只是有的时候大家欠缺了一个争取的劲儿，有的中国学生看到这个学院不招收中国学生就不申请了，为什么不申请？中国人很优秀，他们不得不招，我们得证明这一点。”“我一点儿也不像个科学家，太感性了。”　　我想，只有感性的人，热爱生命的人才能成为最一流的科学家。那些理性的人，埋头研究多年，也不过是个二流的科学家。其实，理性的科学研究与感性的人类情感，两者并不矛盾，只是碍于我们现今的研究程度还未达到某个层次，才误以为二者是背离的。也只有感性的人，有机会享受“神”的恩赐，感性的人更“易”和神进行交流，也就是研究中所谓的“灵感”，生活中研究中处处都极需要这灵光乍现的一幕。　　热爱生命，热爱生活，并积极的融入到社会交往当中的人，才是一个完整的人，十余年的科学研究，从实验室走出的可以是面目蜡黄，瘦骨嶙峋，爆炸发型的“老科学家”；亦可以是风姿优雅，谈吐幽默，从容大气的“才俊英杰”。时代在变，思维在变。思维在变，时代在变。冯小琦，告诉中国学生们一个“美丽的秘密”。 冯小琦多次回国进行学术交流。 　　2020年1月7日，英国约翰英纳斯研究中心（John Innes Centre）冯小琦博士应邀对北京大学生命科学院进行学术交流，并为大家带来题为“Epigenetic reprogramming in plant germlines”的学术报告。本次学术交流活动在生物技术楼三楼会议室举行，由蛋白质与植物基因研究国家重点实验室主任瞿礼嘉教授主持。白书农教授、秦跟基教授、顾红雅教授、钱伟强研究员、陈浩东副研究员、钟声副研究员等老师和部分研究生参加本次活动。 冯小琦实验室主要关注植物雄配子体发育过程中表观遗传作用。前期研究发现，在拟南芥雄配子体组织花粉中，生殖细胞的甲基化程度高于体细胞组织，且精细胞核与营养细胞核的甲基化程度存在差异，但相关机理尚不清楚。近年来，冯小琦实验室在这一方向上取得一系列进展。他们研究发现拟南芥营养细胞核中存在DNA甲基化大规模擦除、异染色质特征消失及转座子的激活等现象。与此相反，精细胞的异染色质及表观修饰得以较好的维持。他们研究认为转座子的表达可以产生小干扰RNA，并可以转运进入精细胞，从而促进精细胞内异染色质状态的稳定维持。他们认为生殖细胞中的甲基化与基因沉默有关，并且依赖RNA-介导的DNA甲基化（RdDM）途径。如果该途径中DNA甲基化酶DRM发生突变，下游许多基因的表达会明显上调。此外，他们还发现，在雄配子体的发育过程中，inker histone H1在营养核中的表达会逐渐消失。当通过营养细胞核特异启动子驱动H1异位表达时，位于异染色质区域的DME靶点的甲基化程度升高，而真染色质DME靶点的甲基化不受影响。此外，他们认为H1蛋白的作用并不局限在DME通路，同时还可以通过促进异染色质浓缩直接抑制转座子激活。最后，冯小琦博士还结合的科研之路勉励在座研究生，鼓励大家做研究时一定要选择自己热爱的方向。 本次学术交流现场座无虚席，气氛活跃。报告结束后，冯小琦博士与在座老师和同学们与进行了热烈的讨论。 　　在国际顶级学术期刊杂志《科学》、《自然》、《细胞》发表学术报告。 Science |冯小琦课题组揭示了植物生殖细胞特异DNA甲基化重编程分子机制教育的灵魂2021-07-02 08:24 2021年7月2日，英国约翰英纳斯研究所(John Innes Centre)冯小琦课题组在国际顶级学术期刊 Science 杂志发表了题为“Nurse cell- derived small RNAs define paternal epigenetic inheritance in Arabidopsis”的研究长文，揭示了植物生殖细胞特异DNA甲基化重编程的分子机制。研究背景 被子植物生殖发育过程雄性生殖细胞经历DNA甲基化重编程：除了整体DNA甲基化水平发生变化外，基因组的一些局部位点会发生de novoDNA 甲基化(de novo DNA methylation)。DNA甲基化重编程过程对植物生殖发育至关重要。冯小琦实验室2018年的研究结果表明，雄性生殖细胞DNA甲基化除了发生在转座子(TE)外，也会出现在基因(gene)上，从而调控靶标基因表达，影响减数分裂过程。虽然生殖细胞中de novoDNA甲基化是受RNA介导的DNA甲基化途径(RNA-directed DNA methylation pathway, 简称RdDM)调控，但是，RdDM途径在植物各个组织中广泛表达且主要用于沉默转座子。因此，RdDM如何作用在生殖细胞基因上仍然是一个谜。研究这个机制不仅影响我们对植物的跨代表观遗传的理解至关重要，而且直接影响我们对RdDM途径是如何在细胞水平作用的认识。主要研究结果 为了解雄性生殖细胞中特异DNA甲基化形成的原因，研究人员首先分离了雄性减数分裂细胞(male meiocyte，图1)，并构建了小RNA (sRNA)文库。sRNA-seq的分析结果发现，减数分裂细胞中绝大多数(~94%)24-nt sRNA只来源于大约800个位点，这与体细胞大为不同，表明减数分裂细胞sRNA发生了重编程。进一步分析发现这800个位点绝大多数与转座子重合，且被高度DNA甲基化，因此研究人员把它们命名为HyperTE。然而，令人不解的是，对于发生在基因区间上的DNA 甲基化位点(命名为MetGene)，却几乎检测不到24-nt sRNA的存在。那么，MetGene 上的DNA甲基化又是如何形成的呢？图1：拟南芥雄性细胞减数分裂示意图 　　深入分析发现，HyperTE 与MetGene 位点存在一定的序列相似性。当24-nt sRNA 允许3个以下碱基错配时，MetGene上就有显著的sRNA富集信号。接下来，CRISPR技术敲除HyperTE的实验证实了来源于HyperTE的24-nt sRNA通过允许错配的方式反式(trans) 催化MetGene 上的DNA甲基化。 RdDM需要Pol IV 和Pol V两个重要的RNA聚合酶参与。Pol IV 被招募到富含DNA甲基化的区域催化24-nt sRNA前体的合成，24-nt sRNA 被装载在AGO 蛋白后，被招募到Pol V转录产生的长非编码RNA处，最终促成DNA甲基化。因此，RdDM 是一个正反馈调节过程。减数分裂细胞中MetGene位点存在较高DNA甲基化，却鲜有24-nt sRNA产生，暗示着减数分裂细胞中Pol IV 可能不工作。那么如果减数分裂细胞自己不产生24-nt sRNA ，其来源于何处呢？研究人员把目光转向了环绕在减数分裂细胞周边的绒毡层细胞上(tapetum)，因为先前研究表明，绒毡层细胞与减数分裂细胞存在大量胞间连丝，这为sRNA的转移提供了理论上可能。 为了验证这一假设，研究人员首先构建了绒毡层细胞特异表达启动子驱动的GFP的株系(pTP::GFP，图2)，利用流式细胞分选技术(FACS)，分离出了纯和的绒毡层细胞。绒毡层细胞的DNA甲基组测序结果表明, 与减数分裂细胞类似，绒毡层细胞在HyperTE位点的DNA甲基化程度很高。sRNA-seq 数据进一步显示绒毡层细胞24nt-sRNA的分布模式和减数分裂细胞十分相似。以上结果为支持sRNA 从绒毡层细胞转移到减数分裂细胞的假设提供了初步证据。为了进一步证明绒毡层细胞产生的24-nt RNA 可以转移到减数分裂细胞催化DNA 甲基化，作者构建了pTP::RDR2 rdr2遗传镶嵌株系(RDR2 负责将单链Pol IV 转录本转换成双链，是24-nt sRNA 合成不可或缺的因子。此株系中，只有绒毡层细胞具有产生24-nt sRNA 的能力)。pTP::RDR2 rdr2 减数分裂细胞甲基组测序结果显示，相较于rdr2突变体中DNA 甲基化完全丢失，该株系在HyperTE 和MetGene位点的DNA甲基化能恢复到野生型水平。以上结果证明了绒毡层细胞产生的24-nt sRNA能够充分介导减数分裂细胞的DNA 甲基化。图2：绒毡层细胞特异表达启动子驱动的GFP的株系表达图谱，TP: 绒毡层细胞 　　那么导致绒毡层细胞出现大量24nt-sRNA的原因是什么？研究人员发现，HyperTE位点与已经发表的染色质重组蛋白CLSY3 依赖的位点高度重合，而与CLSY1，CLSY2 和CLSY4 依赖的位点很少关联。CLSY1/2/3/4是CLSY 家族四个蛋白，他们都能够与Pol IV 直接互作, 决定Pol IV被招募到基因组的特定位置。基于此，研究人员猜想减数分裂细胞中24-nt sRNA 是由CLSY3介导产生的。为了证实这一猜想，研究人员首先分析了不同细胞和组织CLASSY家族转录本的表达情况，发现只有CLSY3在绒毡层细胞中高度表达。pCLSY3::Venus-CLSY3报告株系结果显示，CLSY3蛋白在雄蕊中的绒毡层细胞中特异表达，这与转录本分析结果一致。进一步分析结果显示，野生型减数分裂细胞24-nt sRNA富集在CLSY3依赖的位点，而不在CLSY1，CLSY2 或CLSY4 依赖的位点。当CSLY3缺失(而非其他CLSY家族成员缺失)才会导致减数分裂细胞中HyperTE 和MetGene 位点上24-nt sRNA 丰度和DNA甲基化的丢失。综合以上结果，证明CSLY3是导致生殖细胞特异DNA甲基化出现的根本原因，也再次印证了减数分裂细胞中24-nt sRNA来源于绒毡层细胞。 clsy3突变体精子的甲基组数据显示，HyperTE 和MetGene 上DNA甲基化缺失; 而pTP::RDR2 rdr2精子中上述位点DNA甲基化程度与野生型相当。以上结果表明绒毡层细胞产生的24-nt sRNA 不仅驱动减数分裂细胞中DNA甲基化，同样也介导在精子中的DNA 甲基化(该阶段绒毡层细胞已经消亡)。文章的最后，研究还发现，绒毡层细胞产生的24-nt sRNA负责维持逆转录转座子Gypsy1 的沉默状态。 一图解文 本研究系统地揭示了拟南芥雄性生殖发育过程中，绒毡层细胞表达的CLSY3在HyperTE 位点催化产生大量24-nt sRNA，随后被转移到减数分裂细胞中，介导HyperTE和MetGene上DNA甲基化的形成，最终调控靶标基因表达和维持生殖细胞基因组的稳定性。这一发现不仅诠释了RdDM通过特别招募Pol IV 及sRNA碱基错配形成细胞特异的甲基化模式的分子机制，而且翻开了被子植物跨代表观遗传机制的新篇章。 主要作者介绍 英国约翰英纳斯研究所冯小琦研究员为本论文的通讯作者(http://www.jic.ac.uk/people/xiaoqi-feng/)，博士后龙金成，James Walker 和佘文静为文章共同第一作者。本研究由欧洲科学院(European Research Council, ERC)，英国生物技术与生物科学研究委员会 (Biotechnology and Biological Sciences Research Council, BBSRC)以及约翰英纳斯基金会 (JIC Foundation)资助。 本推文未经专家或原文作者审阅，限于推文作者学识，可能存在错漏，仅供参考！如有疑问，请阅读原文献！ 冯小琦课题组发现新的真核生物DNA甲基化修饰！BioArt生物艺术2021-02-27 11:20上海艺馨信息科技有限公司官方帐号,科学领域创作者责编丨迦溆 作为表观遗传学修饰的重要成员，DNA甲基化广泛存在于原核生物和真核生物并发挥重要的调控作用。原核生物中，胞嘧啶（Cytosine, C）的第四位氮元素可以被甲基化修饰形成N4-甲基胞嘧啶（4mC），第五位的碳元素可以被甲基化修饰形成C5-甲基胞嘧啶（5mC）。不同于原核生物，迄今为止，真核生物中没有发现4mC，而5mC则普遍存在于真核生物的众多物种。 在真核生物中，DNA甲基转移酶DNMT1和DNMT3负责5mC的甲基化过程，并且在各物种中高度保守。在不同物种中，基因组范围内的5mC分布可以是遍在的也可能是有一定的选择性的。在脊椎动物中，全基因组范围内，只有CG （还有CHG和CHH两种含有胞嘧啶的碱基组成，H代表A或C或T）能被甲基化成5mCG，例如人体组织中有超过80%的CG都被甲基化为5mCG。而在开花植物中，5mC却只发生在转座子区（Transposon Elements, TE）和一少部分基因上，但却不只存在于CG，还涵盖CHG和CHH。在动植物的发育过程中，5mC的水平在很大程度上保持稳定，一旦紊乱会造成严重的发育异常和疾病，例如癌症。但值得注意的是，在哺乳动物和开花植物的雄性生殖细胞—精子的发育的过程中，5mC则会发生重编程（reprogramming）。这种5mC重编程对于精子发育至关重要。近日，来自John Innes Centre的冯小琦课题组在预印本bioRxiv上post了题为Extensive N4 Cytosine Methylation is Essential for Marchantia Sperm Function的文章，文章首次发现了4mC在真核生物基因组中的存在并详实的证明了4mC参与调控精子发育和功能。 具体来说，作者发现4mC产生并存在于陆地植物地钱（Marchantia Polymorpha）的精子发育过程，由两个前所未知的甲基转移酶修饰。作者将这两个真核生物中首次发现的4mC甲基转移酶命名为Marchantia polymorpha DNA N4 CYTOSINE METHYLTRANSFERASE1a（MpDN4MT1a和MpDN4MT1b）。有趣的是，作者发现整个精子发育过程存在两种DNA甲基化的重编程（DNA methylation reprogramming）: 一种是CHG和CHH（non-CG）的5mC甲基化从早期只存在于转座子区到全基因组范围的扩张，和转座子区的5mCG甲基化程度的加强，这个5mC的重编程过程由MpCMTa和MpDNMT3b甲基转移酶参与调控；另一种是始于精子成熟期的，特异发生于基因区（genic region）的4mCG，这个4mC的重编程过程是由新发现的两个在精子发育后期特异表达的甲基转移酶MpDN4MT1a和MpDN4MT1b介导的作者发现，全基因组范围内，相较于营养组织的低DNA甲基化水平（17%），成熟的精子具有近乎全基因组覆盖的DNA甲基化程度（97%）。为了研究这一巨大的DNA甲基化变化过程和机理，作者分离了不同发育时期的精子前体细胞群，以进行转录组、甲基组和发育时期的同步分析。如下图所示： 结果显示，在精子发育过程中，除转座子区外的基因组范围内，有两波（two waves）不同的DNA甲基化修饰的发生，第一波发生在non-CG上，而后第二波发生在CG上。这种全基因组的DNA甲基化修饰与精子的成熟过程高度相关，并且这种现象并不存在于受精后的胚胎。如下图所示： 结合转录组和遗传学分析，作者发现了两个5mC甲基转移酶（MpDNMT3b和MpCMTa）在精子发育过程中表达量升高，并进而确认了他们参与调控发生在non-CG的5mC甲基化的重编程（first wave，第一波），但不负责发生在CG上的重编程（second wave，第二波）。如下图所示： 虽然没有任何5mC甲基转移酶的表达和第二波重编程相关，但令人兴奋的是，作者发现了两个全新的甲基转移酶MpDN4MT1s。MpDN4MTs不与5mC甲基转移酶同源，但和原核生物的4mC甲基转移酶高度同源。他们在精子发育后期特异表达，暗示他们可能负责第二波发生在CG上的DNA甲基化重编程。如下图所示： 因为经典的检测DNA甲基化程度的重亚硫酸盐测序（Bisulfite Sequencing，BS-seq）不能区别4mC和5mC，所以作者通过液相质谱（LC-MS），单分子实时测序（Pacbio SMRT-seq）和遗传学方法，检测并证实了，第二波发生在CG上的甲基化实则是4mC甲基化，是由MpDN4MT1s介导产生的，并且这种4mC甲基化覆盖了精子基因组范围内超过50%的CG。这是首次发现4mC存在于真核生物的强有力的证据。如下图所示： 值得注意的是，SMRT-seq检测到精子基因组的转座子区有低水平的甲基化。这些信号可能是转座子区覆盖的5mC 1）抑制了进一步4mC的修饰，并且本身造成了SMRT-seq的杂信号，2）实际上被修饰成为了4,5mC，但SMRT-seq不具备检测4,5mC的能力。通过LC-MS实验，作者排除了第二种可能性，因为LC-MS实验并没有在精子中检测到4,5mC。如下图所示： 作者最终通过CRISPR基因敲除技术敲除了MpDN4MT1s，发现突变体精子的转录组有很大程度的紊乱，并且精子游动异常，表现为更强的不定向性和减慢的游动速度。如下图所示： 综上所述，作者首次揭示了4mC存在于真核生物中并参与雄性生殖发育，并发现了首个真核生物的4mC DNA甲基转移酶。这项工作开启了表观生物学的新篇章，引领了真核生物中4mC的研究。通过此项研究作者还揭示了地钱精子发育过程的两波DNA甲基化重编程过程。这两波DNA甲基化重编程最终形成了特有的全基因组（覆盖率97%）甲基化模式，其中基因和转座子分别由4mC和5mC标记，展示了两种甲基化修饰的互作和对基因组分区的功能（如下图所示）。 原文链接：https://doi.org/10.1101/2021.02.12.428880 参加植物科学Rising Stars的精彩演讲，从10人中脱颖而出。 今日会议 | Rising Stars in Plant Sciences (RSPS2022) Finalist科学演讲会教育的灵魂2022-06-29 09:006/296/30Rising Stars in Plant Sciences 为鼓励年轻一代学者致力于从事前沿创新性植物科学研究,为人类面临的粮食、环境和能源等方面的挑战提供植物科学解决方案，《分子植物》（ Molecular Plant ）携其姊妹刊《植物通讯》（ Plant Communications ）特设立“ Rising Stars in Plant Sciences” (RSPS) Award。RSPS2022历经全球申报和前期两轮遴选，最终由RSPS2022科学委员会共选出10名Finalists，他/她们将分别于6月29日和30日参加Oral Presentation Contest进行在线学术演讲，届时RSPS2022科学委员会将从10位Finalists中遴选出 3-5名RSPS2022获奖者。本次活动将全程通过腾讯会议和YouTube进行直播，欢迎大家观看植物科学Rising Stars的精彩演讲。活动时间6月29日晚21:00-23:30 (北京时间)13:00-15:30pm (GMT/UTC时间)6月30日晚21:00-23:30 (北京时间)13:00-15:30pm (GMT/UTC时间)参与方式活动议程 往事并不如烟＿＿多彩的冯小琦 热爱生命，热爱生活，并积极的融入到社会交往当中的人，才是一个完整的人。 冯小琦实验室主要关注植物雄配子体发育过程中表观遗传作用。这一课题，在常人眼里是枯燥的，乏味的。但在小琦的世界里，却是多彩的、快乐的。 十余年的科学研究，从实验室走出的可以是面目蜡黄，瘦骨嶙峋，爆炸发型的“老科学家”；亦可以是风姿优雅，谈吐幽默，从容大气的“才俊英杰”。 冯小琦就是这样的“才俊英杰”！ 温馨的家庭，可爱的儿子，优雅的生活，爸爸妈妈、亲朋好友眼中的冯小琦，告诉大家一个“美丽的秘密”。 　　从英国传来信息，我引以骄傲的干女儿冯小琦，晋升为终身教授。 小琦是学霸，从川大毕业直接被保送到复旦大学硕博连读，其间又被选送转入牛津大学，最后是在美国读的博士后。她在牛津读博期间，获得了英国皇家的科学大奖，那时候我打开电脑，只要输入冯琦的名字，就能看到她被国内外媒体称为＂华人最年轻的生物科学家＂，我可自豪了。 2000年，我们送女儿上大学。在川大第一次见到小琦，她头戴小白帽，身材高挑，圆圆的小脸，美丽的大眼睛，是我见过最好看的女孩儿，小琦比我女儿大一届，她说：＂我来看看我们抚顺来的新同学＂，从此她和我女儿成了最好的闺蜜，我们长辈也成了最好的朋友。有一年我们两家上成都黄龙，山上面海拔高，我们都上不去，只有小琦和我家那位上去了 俗话说：＂谁都瞅自己家的孩子好看＂可我从来不认为我女儿好看，直到在小琦的婚礼上，我女儿用流利的英文和标准的中文主持婚礼，受到了大家一致的好评，我才发现真的是＂青出于蓝而胜于蓝＂。 小琦的丈夫是犹太裔的美国人，他34岁那年，是全球排名第一的大学里最年轻的教授，是奔诺贝尔奖努力的科学家，我祝愿他们夫妇前途一片光明。＿＿王丽莉 2019年10月17日 　　干女儿的论文在《科学》期刊上发表了，我特别激动和兴奋！ 小琦是我女儿大学期间最好的闺蜜，具有高智商、高颜值。她一路优秀，保送复旦硕博连读，而后在牛津读的博士；在美国读的博士后。如今是终身教授博导，获欧洲青年科学家称号。在《科学》、《自然》、《细胞》上发文章应该是自然而然的事。 　　女儿，今天是你的生日，感谢上天！感恩菩萨！赐给我们女儿。是你让我们懂得了父爱如山！母爱如歌！是你温暖了我们的内心！是你温馨了我们的家园！ 宝贝你一个人在外边，我们相距万里，老爸老妈又不在你身边，希望你遇事谨慎理性并照顾好自己。 愿观音菩萨保佑女儿、我和你妈祝福女儿： 身体康健，美丽无边！ 工作事业，路途平坦！ 家庭生活，遂心所愿！[蛋糕][福][玫瑰][烟花][庆祝][爆竹][啤酒][胜利]＿＿爸爸写给女儿的生日祝福 母亲节有感 佛说，怀胎其实是一个灵魂被妈妈的灵魂所吸引，所以去投胎做妈妈的孩儿。我不知道人的灵魂是否真的可以转世，但我肯定在妈妈肚子里的时候就爱上了这个娇小而不软弱、温柔却又坚强的女人。 因为即使现在三十多岁，不在妈妈身边的岁月也快过去了一半，可在妈妈的身边还是感觉得到妈妈的磁场和温柔，有着强烈的爱与被爱的完美感觉。 朋友中多有儿女承欢膝下者，每每听到她们提起孩子长的太快，真希望时间能够慢下来，这样细细品味孩子一天天的成长。每每我陷入沉思，如果让我选择，我宁愿孩子一天长成大树，而时间停留在和妈妈在一起的每一天。一天一天慢慢陪妈妈走，一天一天慢慢陪妈妈变老。在妈妈买菜时，帮妈妈拎着大包小包；在妈妈吃蓝莓时，拣出长了小白毛妈妈却看不见的那几颗；在妈妈睡觉时，看着妈妈孩子般的脸庞和呼吸时一起一伏的身体。 喜欢和妈妈单处的时光，因为可以尽情地和妈妈撒娇，也喜欢有朋友在，因为可以看到妈妈在别人面前的风采。令人炫目的热情与魅力，高尚的品德和优雅的气质，这些都让我目不暇接。即使是最最熟悉妈妈的我，每一次还是会惊叹于妈妈的修养和感染力！ 每次和妈妈的分别都有说不完的不舍和眷恋，正是这种眷恋让我更加坚强，无论走到哪里都会感觉到妈妈的能量。因为我的一呼一吸都融合着妈妈的生命；我的举手投足都是妈妈的闪现；我的为人处事都是妈妈的风范！......不知不觉中，我已经成为了妈妈。＿＿冯小琦