Nature技術(shù)人物:為何想象力很重要
日期:2016-02-24 08:57:13
Jason Chin在其學(xué)術(shù)生涯中首先接受的是成為一名化學(xué)家的教育,之后又是生物學(xué)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(diǎn)結(jié)合在一起,“我認(rèn)為通過與各種新的ideas接觸,拋卻不同學(xué)科的偏見能令我們成為更優(yōu)秀的科學(xué)家,”Chin說。目前作為劍橋大學(xué)MRC分子生物實驗室(MRC LMB)項目負(fù)責(zé)人,Chin成立了LMB的化學(xué)與合成生物學(xué)中心,同時他也任職于劍橋大學(xué)化學(xué)系。
“蛋白質(zhì)是一種迷人的分子,”要想了解這種分子如何在細(xì)胞和有機(jī)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(xiàn)象聯(lián)系起來時。Chin與他的團(tuán)隊近期結(jié)合了化學(xué)、分子生物學(xué)和合成生物學(xué)技術(shù),修改小鼠胚胎干細(xì)胞中細(xì)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(zhì)修飾帶來的影響能幫助生物學(xué)家和生物工程師,“如果我們能操控可遺傳,調(diào)控子細(xì)胞性狀的染色質(zhì)修飾,那么就能系統(tǒng)調(diào)控一個細(xì)胞的表觀遺傳狀態(tài),實現(xiàn)合成表觀遺傳學(xué),”Chin說。
Chin等人將非天然氨基酸有效并保持穩(wěn)定水平的加入到組蛋白上,并由此構(gòu)建了穩(wěn)定的細(xì)胞系。他們在組蛋白H3多位點(diǎn)基因編碼了一種特殊的乙?;嚢彼?,用N-ε-乙?;?/span>-賴氨酸(N-ε-acetyl-lysine)替代了賴氨酸,這擾亂了細(xì)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(gòu)建出了一種細(xì)胞內(nèi)部系統(tǒng)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(yīng)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(xì)胞內(nèi)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(zhì)的修飾會改變?nèi)旧|(zhì)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(shè)計了解染色質(zhì)特殊位點(diǎn)修飾帶來的變化,”Chin說。而通過這種平行且獨(dú)立的路線,我們能單獨(dú)改變?nèi)旧|(zhì)中靶標(biāo)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(xué)的化學(xué)家Shankar Balasubramanian認(rèn)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(fù)雜而且重要的挑戰(zhàn)”,Chin在耶魯大學(xué)獲得了他的化學(xué)生物學(xué)博士學(xué)位,之后進(jìn)入Scirpps研究院從事博士后研究。