上周,约120位来自世界各地的遗传神经科学家齐聚新罕布什尔州科尔比-索耶学院,参加了首届神经遗传与表观遗传学戈登研究会议。在为期五天的会议中,研究人员就神经元表观遗传调控的多个方面展示了最新工作,包括染色质修饰、DNA甲基化机制以及染色质在健康与疾病中的组织方式。会后,《The Transmitter》采访了会议组织者,探讨了他们计划关注的科学方向。
《The Transmitter》:您认为本次会议的主要主题和亮点有哪些?
安妮·韦斯特(Anne West),杜克大学: 我认为最令人兴奋的亮点之一是,我们正开始从单一的表观遗传标记或单一基因的视角,转向在整合层面理解表观遗传调控。多年来,我们习惯于说:“这是一系列受调控的基因,我敲除了其中一个,然后观察到了某个过程。”但如果我们仅仅敲除一个基因就能改变一个过程,那么拥有整个基因列表的意义何在?我们如何才能在更高层面思考基因程序?因此,我特别喜欢那些探讨“如果你去除异染色质,为什么会扰乱常染色质”的报告。异染色质和常染色质是细胞核内的两个主要区室,我们可以开始从染色质标记或基因出发,思考它们在细胞核中的生物学过程。我认为这是我们必须达到的目标。我不知道我们是否已经完全实现,但至少我们有了一些可以衡量的指标。
安赫尔·巴尔科(Angel Barco),阿利坎特神经科学研究所: 我认为我们对人类遗传学进展以及我们离理解一些罕见疾病的距离有了很好的概览。我们还看到了许多关于表观遗传机制参与神经可塑性和大脑发育的报告。更广泛地说,这次会议展示了这个领域已经扩展和成熟了多少。几年前,研究往往似乎是由最新的新兴技术驱动的——无论是ATAC-seq、单细胞RNA测序还是MERFISH。如今,研究人员可以利用更广泛的方法。进展不再集中于单一的主导技术,而是以更整合、更自然的方式,选择并应用最适合每个生物学问题的方法。
玛丽亚·沙鲁尔(Maria Chahrour),德克萨斯大学西南医学中心: 有两点。第一,我以前不知道异染色质竟然如此动态!第二点是,会议强调了深入研究单个基因的巨大价值。你一次学习一个基因的机制,然后当你来到像这样的会议时,你可以将所有信息整合起来,从这些研究中学习到宏观的主题。
《The Transmitter》:有哪些报告让您印象特别深刻?
安妮·韦斯特: 我喜欢伊恩·梅兹(Ian Maze)的报告,因为他从生化角度更广泛地思考细胞核。我们需要不同领域之间的这种交叉对话,才能更好地理解神经科学中的表观遗传学。
我还喜欢雪莉·伯杰(Shelley Berger)关于表观遗传变化如何调节蚂蚁行为和社会角色的工作。我认为这是对反科学运动的重要回应,因为面对如此迷人的生物学,你怎能不充满好奇和惊叹呢?
赵兰(Joe Zhou),宾夕法尼亚大学: 我非常喜欢从进化角度探讨表观遗传学的报告,特别是来自迈克尔·格林伯格(Michael Greenberg)实验室的艾娃·卡特(Ava Carter)和黛比·西尔弗(Debbie Silver)的报告。我认为这是该领域一个令人兴奋的方向。比较跨物种的表观遗传机制对于理解其调控如何演变以及我们如何更好地将模型系统中的发现转化到人类至关重要。
会议上展示的其他值得关注的工作:
- “Subnuclear genome compartmentalization controls bivalent chromatin activity” Nature
- “Cortical development dynamics across autism spectrum disorder mouse models” Nature
- “Quinone reductase 2 reads H3 serotonylation to support neuronal maturation” bioRxiv
- “Whole-transcriptome-scale isoform-resolved spatial imaging of single cells in tissues” Cell
- “Learning induces persistent chromatin loops underlying robust gene expression during memory recall” bioRxiv
- “Species-specific chromatin architecture and neurogenesis mediated by a human enhancer” Cell Stem Cell
- “Subnuclear genome compartmentalization controls bivalent chromatin activity” Nature
- “Cortical development dynamics across autism spectrum disorder mouse models” Nature (For more on this paper, see The Transmitter’s news story.)
- “Quinone reductase 2 reads H3 serotonylation to support neuronal maturation” bioRxiv
- “Whole-transcriptome-scale isoform-resolved spatial imaging of single cells in tissues” Cell
- “Learning induces persistent chromatin loops underlying robust gene expression during memory recall” bioRxiv
- “Species-specific chromatin architecture and neurogenesis mediated by a human enhancer” Cell Stem Cell