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方玉達

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中文名
方玉達
畢業院校
皖南農學院
南京農業大學

方玉達人物經歷

1985.7 皖南農學院農學專業本科畢業,獲農學學士;
1987.7 南京農業大學作物遺傳育種研究生班畢業;
1999.6 南京農業大學作物遺傳育種專業博士研究生畢業,獲博士學位;
1999.7-2001.11 德國植物遺傳與作物研究所博士後;
2001.12-2008.12 美國冷泉港實驗室博士後;
2009.1-2019.7 中國科學院上海植物生理生態研究所和植物分子遺傳國家重點實驗室研究員、研究組長;2010年獲中國科學院“百人計劃”支持;
2019.8-至今 上海交通大學農業與生物學院,教授。

方玉達研究成果

研究領域:真核基因組都包裹在微小的細胞核中,所有的外部環境信號和內部發育信號最終都要傳遞到核內對基因組功能進行協調調控。本研究組研究植物細胞核內染色質和無膜細胞核亞結構及其與信號響應和基因組功能調控的關係。 在該領域取得了一系列成果:
1.發現和命名的與植物miRNA加工相關的D-body在本領域受到了很大的關注和認可,至今已被引用428次(Current Biology,17:818)。進一步發現來自於DCL1的C端的兩個雙鏈RNA結合域能特異地互補HYL1蛋白的功能,而第一個結合域功能是結合miRNA前體,第二個是介導蛋白與蛋白相互作用。以此提出了一個在D-body通過四個雙鏈RNA結合域相互作用,從而保證miRNA加工精確性的模型(Plant Physiol, 163(1):108)。更加重要的是發現了D-body中含有植物光信號傳導的重要轉錄因子PIF4和CDF2,並且解釋了PIF4和CDF2參與miRNA前體轉錄及對DCL1活性的調控從而影響成熟miRNA的累積的分子機制。由於DCL1、HYL1及部分成熟miRNA影響植物光形態建成,因此,我們的結果把光信號傳導和microRNA的加工兩大重要信號途徑聯繫起來了(PLoS Genet 11(10): e1005598;14(3):e1007247)。由於本人在D-body研究領域的處於領先地位。被特邀在Plant Physiol(158(1):61)上發表封面綜述。
2. 揭示了擬南芥nuclear speckle中SC35及其類似蛋白(SCL蛋白)通過調控部分基因的轉錄和剪接從而影響植物生長髮育的分子細胞生物學機制(PLoS Genet 13(3): e1006663),使植物SR蛋白在mRNA轉錄和加工偶聯中的功能有了新的認識。
3. 發現了由植物細胞核骨架蛋白CRWN1、轉錄因子NTL9 及NPR1等組成的調控病程相關PR1基因表達從而負調控植物免疫過程的分子遺傳網絡,豐富了對植物抗病通路的認識(Molecular Plant 10(10):1334)。
4. 擬南芥組蛋白H3.3與H3.1只有四個氨基酸的不同,分別是N-端的31和41位以及組蛋白核心區的87和90位。通過對擬南芥組蛋白H3.3和H3.1及它們的突變蛋白在核仁rDNA上精細的細胞生物學動態分析,提出和證實了這樣一個模型:即處於組蛋白H3.3核心區域的87位和90位氨基酸介導了核小體的組裝,而位於N端的31位和41位氨基酸則介導了核小體的去組裝(PNAS 108(26):10574)。這一結果提出了組蛋白N-端氨基酸在組蛋白密碼作用過程中的一種全新模式。由於組蛋白變體H3.3及其相關的核小體在不同生物體中的高度保守性,因此該結果具有廣泛的生物學意義。
5. 解釋了擬南芥基因組加倍後的染色質三維結構及基因表達調控機制:基因組多倍化對植物進化、農作物高產和抗逆等農藝性狀形成有着非常重要的作用。植物多倍化尤其是同源多倍化對細胞核內染色質空間結構及其對基因表達調控有什麼影響還不清楚。與野生型相比,擬南芥同源四倍體雖然基因序列沒有變化,但其細胞核、細胞、個體和種子變大,同時還表現出晚花、抗逆等多種表型。通過染色質構像捕獲技術結合轉錄組和組蛋白表觀修飾組分析發現同源四倍體擬南芥與其二倍體祖先相比,染色體間相互作用增加,短程染色質相互作用減少。此外,基因組複製有助於某些具有特定H3K4me3和H3K27me3組蛋白修飾狀態的鬆散和緊湊結構域的轉換。重要的是,在同源四倍體擬南芥中,539個表達差異基因通過改變染色質相互作用而調控基因轉錄。此外,我們發現開花相關FLC位點的染色質環和H3K27me3在四倍體中增加。因此我們成功解釋了植物基因組加倍後是如何調控基因表達活性的(Nucleic Acids Research, 2019)。
參考資料