发现“知名”中的“无名”

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南湖网讯(记者徐明瑞、裴陈辰)10月27日晚,第204届JC学术沙龙在华中农业大学图书馆一楼报告厅举行。我校生命科学与技术学院博士生刘涛访问沙龙,向大家介绍了他的研究团队在古菌发酵工程和分子生物学方面的科研经验和成果。

“我很笨,不擅长说话。请原谅我的缺点。”演讲开始时,刘涛以如此幽默和谦虚的态度自我介绍,以至于会议厅里所有的客人都笑了,严肃的气氛立刻放松下来。在这愉快的气氛中,刘涛详细系统地阐述了他在CRISPR/Cas系统监管领域的主要工作和研究成果。在科学研究领域激烈争论的CRISPR/Cas系统中,他们选择研究一种“无名”蛋白Csa3a调节蛋白。

在报告的开头,刘涛从CRISPR/Cas系统的发现和分类入手,指出了他的团队的研究对象硫化叶菌冰岛在庞大的CRISPR-Cas系统中的地位和作用。CRISPR/Cas系统是古菌和细菌抵御病毒等外源遗传物质入侵的获得性免疫系统,其团队一直致力于研究其工作机制。自2015年以来,刘涛的研究团队先后发表了两项重大突破:硫化冰岛叶细菌编码的Csa3a调节蛋白通过激活获得免疫记忆的cas基因介导CRISPR/cas系统的初级适应,Csa3a作为全球调节蛋白精确调节硫化冰岛叶细菌的CRISPR-Cas系统和脱氧核糖核酸损伤修复系统。一些研究发现入侵的病毒使蛋白质沉默,这表明这种蛋白质对病毒起作用受国外研究论文的启发,刘涛开始了探索的第一步,该论文认为Csa3a蛋白的晶体结构含有与脱氧核糖核酸结合的高温结构域。从在体内和体外证明Csa3a蛋白与cas基因启动子的结合,到探索Csa3a调节蛋白依赖于与基因启动子上游特异性结合的序列来激活其表达,最后发现CRISPR在csa3a基因过表达后获得新的间隔序列,刘涛一直坚持并用心去做。结果表明,冰岛的CRISPR/Cas系统需要CRISPR/Cas系统和脱氧核糖核酸双链断裂修复系统的合作,才能获得免疫记忆片段,同时也揭示了Cas3a转录因子作为一种全局调控蛋白的调控模式。刘涛叹了口气,“这是一个小而创新的发现。”

在最后的提问环节,刘涛回忆说,他在进入实验室进行科学研究和培训时曾多次做过同样的实验,但结果远非理想。最后,他发现自己的压力从一开始就有问题。“这让我开始反思追根溯源的重要性,也让我在失败中成长。预测和现实是两码事。我们必须尊重事实。”刘涛的见解也大有裨益。

点评者:李林