2023年9月，走遍中華，尋訪“匠”人“匠”室——“島津中國(guó)行”活動(dòng)來(lái)到人杰地靈的千湖之城——湖北武漢。西面是長(zhǎng)江，毗鄰的內(nèi)陸湖東湖，坐落其間的就是中國(guó)的綜合性大學(xué)之一，武漢大學(xué)。武漢大學(xué)成立于1893年，迄今已有百余年的辦學(xué)歷史，擁有悠久的歷史和的學(xué)術(shù)傳統(tǒng)。為此，島津攜手分析測(cè)試百科網(wǎng)采訪了武漢大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院副院長(zhǎng)袁必鋒教授，請(qǐng)他分享了自己工作成果和經(jīng)驗(yàn)。
袁必鋒教授介紹到自己曾在武漢大學(xué)取得學(xué)士學(xué)位和博士學(xué)位，隨后在新加坡國(guó)立大學(xué)和美國(guó)加州大學(xué)合并分校開(kāi)展了博士后研究。2011 年，袁必鋒教授回國(guó)后于武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院任教，2021年任武漢大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院副院長(zhǎng)。
袁必鋒教授致力于研究表觀遺傳學(xué)和代謝組學(xué)，這兩個(gè)領(lǐng)域都與人類基因組計(jì)劃有著密切的關(guān)系。在表觀遺傳學(xué)方面，隨著人類基因組計(jì)劃的完成，解析基因組的功能成為生命科學(xué)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。然而，隨著研究的深入，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)基因組上的DNA和RNA存在大量的修飾，這些修飾對(duì)于基因的調(diào)控具有至關(guān)重要的作用。袁必鋒教授認(rèn)為，當(dāng)前人類對(duì)于基因組的認(rèn)識(shí)還不夠深入，要揭示基因調(diào)控背后的機(jī)制，就需要更深入地研究這些修飾的表觀特征以及標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用方向。
屢克難關(guān) 破解分析技術(shù)開(kāi)發(fā)難題
袁必鋒教授在接受采訪時(shí)說(shuō)道，他的研究主要集中在核酸表觀遺傳修飾領(lǐng)域。的研究成果包括發(fā)現(xiàn)一種新型RNA修飾，即N1,N6-二甲基腺苷(m1,6A)，它廣泛存在于哺乳動(dòng)物的tRNA中的第58位。研究人員發(fā)現(xiàn)m1,6A的形成是由甲基轉(zhuǎn)移酶TRMT6/61A介導(dǎo)的，而去除則由酶ALKBH3催化。這提供了有關(guān)m1,6A修飾如何在tRNA中形成和去除的重要信息。而m1,6A在乳腺癌組織中的含量顯著上升，這提示了它可能與疾病發(fā)展有關(guān)，為癌癥等疾病的研究提供了新的線索。除m1,6A外，袁必鋒教授及其團(tuán)隊(duì)還研究了其他核酸修飾類型，如m3Cm等，為核酸修飾的多樣性提供了更多見(jiàn)解。
他們的方法包括通過(guò)化學(xué)衍生來(lái)提高靈敏度，設(shè)計(jì)衍生試劑來(lái)特異性地修飾反應(yīng)，并使用功能集團(tuán)進(jìn)行后續(xù)分離和提高質(zhì)譜分析靈敏度。他們成功地發(fā)現(xiàn)了新的核酸修飾，并使用這些方法來(lái)鑒定和定位這些修飾。此外，他們還進(jìn)行了酵母和哺乳動(dòng)物中修飾的分析，豐富了核酸修飾的類型
潛心科研 攜團(tuán)隊(duì)取得突破性碩果
2022年，袁必鋒教授及其團(tuán)隊(duì)在《核酸研究》雜志上發(fā)表了題目為“Formation and removal of 1,N6-dimethyladenosine in mammalian transfer RNA”(《哺乳動(dòng)物tRNA中m1,6A的形成和去除》)的研究論文。
RNA分子具有多種修飾，在各種生物過(guò)程中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用。在RNA分子中已經(jīng)鑒定出超過(guò)150種修飾。N6-甲基腺苷(m6A)和1-甲基腺苷(m1A)是哺乳動(dòng)物各種RNA物種中普遍存在的修飾。除了腺苷的單一甲基化(m6A和m1A)外，在腺苷的核堿基中發(fā)生的雙重甲基化修飾，如N6，N6-二甲基腺苷(m6,6A)，也被發(fā)現(xiàn)存在于哺乳動(dòng)物的RNA中。腺苷的核堿基中是否存在除m6,6A以外的其他形式的雙重甲基化修飾仍不清楚。在這里，袁必鋒教授團(tuán)隊(duì)提出了一種新的腺苷雙甲基化修飾，即1，N6-二甲基腺苷(m1,6A)，在生物體的tRNA中存在。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，m1,6A位于tRNA的58位，在哺乳動(dòng)物細(xì)胞和組織中普遍存在。tRNA中m1，6的測(cè)量水平在0.0049%到0.047%之間。此外，袁必鋒教授團(tuán)隊(duì)證明TRMT6/61A可以催化tRNA中m1,6A的形成，m1,6A可以被ALKBH3去甲基化?？傊琺1,6A的發(fā)現(xiàn)擴(kuò)大了RNA修飾的多樣性，并可能引發(fā)一種新的tRNA修飾介導(dǎo)的基因調(diào)控途徑。
袁必鋒教授介紹到，此項(xiàng)研究工作進(jìn)一步的拓展了人們對(duì)核酸修飾的豐富度的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步提高了人們對(duì)基因表達(dá)調(diào)控的新層次的認(rèn)識(shí)。島津的三重四極桿在本項(xiàng)研究當(dāng)中助益頗大。憑借高靈敏度的優(yōu)勢(shì)，在不同組織、不同細(xì)胞的m1,6A的定性、定量檢測(cè)方面取得了很好的檢測(cè)效果。
技術(shù)賦能 島津儀器助力研究進(jìn)展
袁必鋒教授在采訪中深感島津儀器對(duì)于科研工作的強(qiáng)大助力。他特別提到，島津的三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀在分析過(guò)程中起到了非常重要的作用。該儀器靈敏度比較高，為分析過(guò)程提供了很大便利。
在袁必鋒教授的研究中，高分辨質(zhì)譜儀和三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀的結(jié)合使用，幫助團(tuán)隊(duì)克服了許多研究過(guò)程中的難題。高分辨質(zhì)譜儀在初步探索中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，特別是在對(duì)化合物結(jié)構(gòu)的定性分析方面。在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步確定后，團(tuán)隊(duì)再通過(guò)三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)行定量的深入研究。
LCMS-8050
LC-20
這些的儀器不僅保證了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，也大大節(jié)省了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的耗材使用，使得科研工作更加高效、經(jīng)濟(jì)。
袁必鋒教授對(duì)島津提供的這些儀器設(shè)備給予了高度評(píng)價(jià)，他表示這些設(shè)備在科研工作中起到了舉足輕重的作用，為他的團(tuán)隊(duì)在科學(xué)探索中提供了強(qiáng)有力的支持。
展望未來(lái) 為科學(xué)儀器發(fā)展指明方向
2023年3月25日，武漢大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院和島津企業(yè)管理(中國(guó))有限公司共同舉行了簽約儀式，標(biāo)志著兩方合作實(shí)驗(yàn)室正式成立。合作將包括代謝組學(xué)和環(huán)境衛(wèi)生領(lǐng)域的研究應(yīng)用和島津儀器功能方法開(kāi)發(fā)。這一合作旨在加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流和科研合作，共同推動(dòng)公共衛(wèi)生學(xué)科的發(fā)展。
武漢大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院-島津合作實(shí)驗(yàn)室成功簽約
袁必鋒教授表示2011年在武漢大學(xué)任教時(shí)與島津結(jié)緣，多年來(lái)一直保持著密切的合作。島津提供的液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀在袁教授的科研工作中發(fā)揮了重要的作用，其優(yōu)良的性能和穩(wěn)定性幫助他解決了許多分析化學(xué)和生物學(xué)方面的難題。
在采訪中，袁必鋒教授對(duì)未來(lái)科學(xué)儀器的發(fā)展方向做出了三方面的展望。一是要追求更高的靈敏度，二是要追求更高的通量，三是要更加小型化?？茖W(xué)儀器實(shí)現(xiàn)這些方面的提升，將為科研工作者提供更加便捷、高效的工具，進(jìn)一步推動(dòng)科學(xué)研究的進(jìn)步。
注： 文中提及產(chǎn)品僅用于科學(xué)研究，不能用于醫(yī)療診斷目的。
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