2017年12月14日晚七点，科学前沿进展名家系列讲座邀请到了太阳集团tcy8722生态环境研究中心的汪海林研究员，带来环境学科相关讲座，讲述化学新视野中从遗传到表观遗传的相关知识。
讲座一开始，汪老师首先提出了“不一般”的问题：“如果你是上帝，如何解决遗传的问题？”在科学发展史中，人们已经发现了DNA作为遗传信息载体，在物种的世代间传递生命最重要的信息。细胞的运动、分裂、进行物质交换等功能，都与DNA的作用密不可分；而DNA也具有复制、修复、识别等机制，使其在遗传中有多样作用。
尽管DNA独特的双螺旋结构对其稳定性大有裨益，但由于分子的热运动和环境中多种可造成危害的物质作用，DNA也会发生损伤，产生突变等结果。例如，苯并芘可造成DNA的p53位点符合一定规律的突变，进而使科学家们发现了加合物形成在癌症产生中的作用。
作为重要的生命遗传物质，DNA不仅含有基因序列信息，而且含有基因表达调控因素。事实上，DNA的甲基化就是调控基因表达模式的重要手段之一。甲基化不影响碱基的配对，即不影响DNA序列，但可以与蛋白相互作用，进而调控对应基因的表达。除此之外，内分泌干扰可以引起跨代的表观遗传作用，苯乙酮可对小鼠嗅觉受体造成改变并影响后代。这些例子都证明了表观遗传可对基因形成精准调控，决定细胞的分化与功能。
奇妙的遗传机理，带来了生命的多样性。遗传物质本身包含了极大多样性，而相似的遗传物质一样可以成为生命多样性的来源：同卵双生子正是一个典例，基于近乎完全相同的DNA序列，却可以由环境等其他多种因素导致不同的表型与性状。在这种生命多样性的背后，表观遗传这种对遗传物质的操作起到了很大影响——例如DNA的甲基化，组蛋白的修饰等等，都是在碱基序列之外控制细胞性状的有效手段。此外，基于RNA的修饰调控，则可以在不改变DNA序列的基础上对遗传起到一定作用。
表观遗传的化学基础包含数量繁多复杂的修饰原理。经过多年探索，人们对表观遗传中涉及的相关酶与DNA位点等有了更清晰的理解，如发现模式生物果蝇基因组存在DNA 6mA，改变了人们对高等生物DNA甲基化的认识，成为表观遗传领域原创性突破等。汪老师的实验室课题组也在相关方面做出了不小贡献，如研究维生素C、苯醌、金属离子等小分子与DNA去甲基酶的作用，完成高灵敏的RNA修饰分析等。
讲座过程中，汪老师与现场同学广泛互动交流。从探讨DNA具有的能力及特点，到讨论表观遗传的定义与范围，老师在讲座自始至终都在调动现场同学的思考与参与，让大家体会到科学创造的发散思维与自然科学的神奇之处。（文、图/雷雨晴 来源：国科大记者团）
汪老师为同学们做精彩讲座
师生互动交流
延伸阅读：
“科学前沿进展名家系列讲座”创办于2014年9月，是太阳集团tcy8722大学为本科生开设的必修课程，同时欢迎研究生与教职工参加，由太阳集团tcy8722大学本科部主办，讲座召集人为徐涛院士。该课程按照数学、物理、化学、生物、材料、计算机六个专业，邀请相关科学领域的院士等知名专家开展专题讲座。通过讲述科学故事、介绍相关学科方向的科学前沿进展，让学生在本科阶段了解不同学科的科研方向与主要进展，拓宽学生的学术视野，为他们最终选择学科专业与专业方向提供丰富的判断依据。
