李默怡，羅卓娟，樊紅

東南大學(xué)遺傳學(xué)學(xué)科發(fā)展回顧與展望——紀(jì)念江蘇省遺傳學(xué)會成立40周年

李默怡2,3，羅卓娟2,3，樊紅1,2

1. 東南大學(xué)醫(yī)學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)系，南京 210009 2. 發(fā)育與疾病相關(guān)基因教育部重點實驗室，南京 210096 3. 東南大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，南京 210096

遺傳學(xué)是一個古老而發(fā)展迅速的基礎(chǔ)學(xué)科，基于細(xì)胞或生物個體的基因結(jié)構(gòu)、功能及其表達(dá)模式的研究，解析生物遺傳性狀的傳遞和變異規(guī)律。遺傳學(xué)理論與技術(shù)已經(jīng)滲透到生物學(xué)及其相關(guān)的學(xué)科領(lǐng)域，成為理解生命本質(zhì)最重要的基礎(chǔ)學(xué)科。我國遺傳學(xué)研究從初始到如今的蓬勃發(fā)展已有百年歷史。江蘇省遺傳學(xué)學(xué)會也歷經(jīng)了幾十年的崢嶸歲月。在紀(jì)念江蘇省遺傳學(xué)會成立40周年之際，回顧我國遺傳學(xué)的發(fā)展歷程，看到了東南大學(xué)遺傳學(xué)發(fā)展的歷史身影。

東南大學(xué)的前身歷經(jīng)三江師范學(xué)堂、兩江師范學(xué)堂，南京高等師范學(xué)校、國立東南大學(xué)，國立中央大學(xué)，國立南京大學(xué)等歷史階段。中國歷史上第一個生物系與生物館由秉志先生創(chuàng)立于南高師與國立東南大學(xué)時期(1921年)[1]，這標(biāo)志著中國遺傳學(xué)發(fā)展的開端。時任生物系主任秉志先生，在昆蟲學(xué)、神經(jīng)學(xué)、動物區(qū)系分類學(xué)、解剖學(xué)、形態(tài)學(xué)、生理學(xué)及古動物學(xué)等領(lǐng)域均做了許多開拓性工作，他對進(jìn)化理論也深有研究。1922~1926年，陳楨博士擔(dān)任該生物系主任。陳楨博士是著名的動物遺傳學(xué)家，于1921年獲得美國哥倫比亞大學(xué)碩士學(xué)位后，跟隨著名遺傳學(xué)家托馬斯·亨特·摩爾根專攻遺傳學(xué)，歸國后開始用金魚為研究對象開展遺傳學(xué)的研究，首次報導(dǎo)了魚類表型的遺傳規(guī)律[2]。新中國成立后的幾次學(xué)科布局調(diào)整，中央大學(xué)醫(yī)學(xué)院的大部分遷至西安，余部在原址上獨立為南京鐵道醫(yī)學(xué)院。

改革開放以后的20余年，東南大學(xué)(原南京鐵道醫(yī)學(xué)院)遺傳學(xué)學(xué)科，先后在王世浚、單祥年等教授的帶領(lǐng)下，在國內(nèi)率先跨入分子遺傳學(xué)領(lǐng)域，探索從患者組織、細(xì)胞中尋找與疾病關(guān)聯(lián)基因或突變區(qū)域。王世浚、單祥年、高翼之、葉銀英、張麗珊等，先后在染色體異常與疾病[3~6]、線粒體DNA (mtDNA)突變與人類疾病[7~10]、單基因遺傳疾病的基因診斷及遺傳異質(zhì)性[11]、原癌基因和抑癌基因突變與體細(xì)胞突變腫瘤[12,13]、性別決定基因及相關(guān)疾病的病因?qū)W[14]、人類惡性腫瘤的基因治療研究[15]等方面開展了研究，獲得多項國內(nèi)外先進(jìn)的研究成果；、魯曉宣、黃鷹等建立了分子探針雜交、線粒體DNA分析和脈沖場電泳等先進(jìn)技術(shù)，保證了上述研究計劃得以實施。該期間，學(xué)科培養(yǎng)了以楊煥明院士、賀林院士為代表的一批研究生，多數(shù)已成為國內(nèi)、外有重要影響的遺傳學(xué)專家(圖1)。

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著人類基因組計劃的完成，遺傳學(xué)理論與技術(shù)廣泛滲透，進(jìn)入了新紀(jì)元。2000年，謝維教授回國，在、、魯曉宣等老師的幫助下，接掌校友楊煥明教授兼職南京鐵道醫(yī)學(xué)院時成立的“遺傳中心”，學(xué)科方向從“表型與基因型關(guān)聯(lián)”研究到探索“基因如何決定表型”的發(fā)育的遺傳控制機(jī)制。2001年，遺傳學(xué)成為東南大學(xué)第一個生命科學(xué)領(lǐng)域的博士學(xué)位授權(quán)點和教育部“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授崗；2003年“發(fā)育與疾病相關(guān)基因”教育部實驗室獲準(zhǔn)籌建；2004年建立了“生物工程”本科專業(yè)；同年牽頭組織省內(nèi)同行成立了中國第一個發(fā)育生物學(xué)學(xué)會——江蘇省發(fā)育生物學(xué)學(xué)會。近20年，東南大學(xué)遺傳學(xué)科/生物學(xué)，在謝維、張建瓊、趙春杰、方明、樊紅、韓俊海、劉向東等教授的共同努力下，先后培養(yǎng)與引進(jìn)了國家杰出青年基金項目主持人4名，四青人才6名；主持科技部973/重點研發(fā)計劃2項，基金委重點項目10余項；在神經(jīng)突觸發(fā)育及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接的遺傳控制[16~19]、新皮層發(fā)育的調(diào)控[20~21]、本能行為的環(huán)路機(jī)制[22,23]、轉(zhuǎn)錄調(diào)控對生命早期細(xì)胞命運的調(diào) 控[24~26]、毛細(xì)胞發(fā)育與分化調(diào)控[27,28]、干細(xì)胞與腫瘤的表觀遺傳機(jī)制[29,30]、腫瘤逃避免疫監(jiān)視[31]和神經(jīng)遺傳疾病的病理機(jī)制[32]等方面，涉及腦發(fā)育及認(rèn)知障礙疾病、腫瘤等人類疾病的多層次研究，取得了重要進(jìn)展。培養(yǎng)博士生、碩士生300余名，曾憲坤、金俊飛、林承棋等多名畢業(yè)生已成為國內(nèi)、外科研院所的教授/研究員和產(chǎn)業(yè)界的中堅力量。

圖1 南京鐵道醫(yī)學(xué)院生物學(xué)教研室1984年合影

從左到右：1排，葉銀英，陶敏，茅一萍；2排張雁，，彭曼群，魯曉瑄；3排，王世浚，楊煥明，嚴(yán)明；4排高翼之，，賀林，盛曉陽。

2020年，東南大學(xué)在多年積累的基礎(chǔ)上，成立了生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，韓俊海教授任院長，林承棋、潘玉峰、柴人杰、羅卓娟、王蘇等一批后起之秀，以現(xiàn)代遺傳學(xué)為基礎(chǔ)，對早期胚胎發(fā)育的表觀遺傳控制，心、腦等組織器官發(fā)育的遺傳控制，與自閉癥等相關(guān)的情感認(rèn)知與行為等神經(jīng)高級活動的發(fā)生機(jī)制，干細(xì)胞與惡性腫瘤等發(fā)育相關(guān)疾病的深入研究，尤其是轉(zhuǎn)化研究，將是本學(xué)科的研究重點，以期為遺傳發(fā)育相關(guān)疾病的精準(zhǔn)診療，易感性分析等提供理論基礎(chǔ)與實驗證據(jù)。

致謝

感謝東南大學(xué)魯曉萱老師、黃慶海老師、張建瓊教授和謝維教授在本文撰寫過程中提供的珍貴資料和所給予的大力支持。

[1] 談家楨, 趙功民主編.《中國遺傳學(xué)史》. 上?？萍汲霭嫔? 20.

[2] Chen SC. Transparency and mottling, a case of mendelian inheritance in the goldfish carassius auratus., 1928, 13(9): 434–452.

[3] Mao YP, Cremer M. Detection of Duchenne muscular dystrophy carriers by dosage analysis using the DMD cDNA clone 8., 1989, 81, 193–195.

[4] Yang HM, Lund T, Niebuhr E, N?rby S, Schwartz M, Shen L. Exclusion mapping of 12 X-linked disease loci and 10 DNA probes from the long arm of the X-chromosome., 1990, 38(2): 94–104.

[5] 陳金東, 單禪年, 魯曉諠, 李明發(fā), 蔣清, 王世浚. 三例46, XX男性的分子遺傳學(xué)分析. 遺傳與疾病, 1991(2): 80–82+127+130.

[6] 李明發(fā), 高翼之, 張志平, 張芹, 張麗珊, 王世浚. 三個X-連鎖肌營養(yǎng)不良癥家系的RFLP連鎖分析. 遺傳與疾病, 1991(2): 85–88+128+132.

[7] 張志平, 張麗珊, 黃鷹, 王世浚, 李方園, 童繹, 高靜娟, 朱斌. Leber氏病的mtDNA突變. 遺傳, 1992(2): 21–23.

[8] 張麗珊, 黃鷹, 李方園, 朱斌, 王世浚, 高靜娟, 童繹. Leber氏遺傳性視神經(jīng)萎縮病——一種因線粒體DNA突變引起的疾病. 中國神經(jīng)精神疾病雜志, 1993(4): 194–196+254.

[9] 張麗珊, 黃鷹, 朱斌, 王世浚, 張志平, 李方園, 高靜娟, 童繹. Leber氏病的PCR基因診斷. 遺傳, 1992(5): 18–19.

[10] 李方園, 黃鷹, 張麗珊, 陳金東, 鄭谷, 王世浚, 陳詒. 神經(jīng)肌肉疾病中線粒體DNA的部分缺失. 中華醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)雜志, 1994(4): 193–196+257.

[11] Zhang LS, Zhang ZP, Zhou XL, Huang Y, Xi RN. Mitochondria DNA sequence analysis of 3 cases with aminoglycoside antibiotics induced deafness., 1996, 18(6): 3–5. 張麗珊, 張志平, 周曉雷, 黃鷹, 奚榮楠. 三例氨基糖甙類抗生素致聾患者的線粒體DNA測序分析. 遺傳, 1996, 18(6): 3–5.

[12] He Y, Li M, Shang X. The relationship between p53 mutation and esophageal cancer biological behavior., 1998, 15(1): 1–4.何友吉, 李明發(fā), 單祥年. p53基因突變與食管癌生物學(xué)行為的關(guān)系. 中華醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)雜志, 1998, 15(1): 1–4

[13] 李明發(fā), 單祥年, 吳國俊, 余龍, 趙壽元. 胃癌和大腸癌中7p13雜合性丟失的研究. 中華腫瘤雜志, 1996, 18(4): 317–318.

[14] 陳金東, 單祥年, 魯曉宣, 李明發(fā), 蔣清, 王世浚. 三例46, XX男性的分子遺傳學(xué)分析. 遺傳與疾病, 1991, 8(2): 80–82

[15] 陳道楨, 詹惠英, 薛文群, 張麗珊, 魯曉萱, 樊啟英, 黃學(xué)文, 王靜, 李淑鋒, 蘇寧, 劉璐, 黃鷹, 童冠圣. HSV-TK/GCV自殺基因系統(tǒng)治療乳腺癌的研究. 腫瘤防治研究, 2004, 31(12): 725–729.

[16] Zeng X, Sun M, Liu L, Chen F, Wei L, Xie W. Neurexin-1 is required for synapse formation and larvae associative learning in., 2007, 581(13): 2509– 2516.

[17] Xing GL, Li MY, Sun YC, Rui ML, Zhuang Y, Lv HH, Han JH, Jia ZP, Xie W. Neurexin-Neuroligin 1 regulates synaptic morphology and functionsthe WAVE regulatory complex inneuromuscular junction., 2018, 7: e30457.

[18] Lina Liu, Yao Tian, Xiaoyan Zhang, Xinwang Zhang, Tao Li, Wei Xie, Junhai Han. Neurexin restricts axonal branching in columns by promoting ephrin clustering., 2017, 41(1):94-106.

[19] Tian Y, Li T, Sun M, Wan D, Li Q, Li P, Zhang ZC, Han J, Xie W. Neurexin regulates visual functionmediating retinoid transport to promote rhodopsin maturation., 2013, 77(2): 311–322.

[20] Shen W, Ba R, Su Y, Ni Y, Chen D, Xie W, Pleasure SJ, Zhao C. Foxg1 regulates the postnatal development of cortical interneurons., 2019, 29(4): 1547– 1560.

[21] Wu XJ, Gu XC, Han XN, Du AL, Jiang Y, Zhang XY, Wang YJ, Cao GL, Zhao CJ. A novel function for FoxM1 in interkinetic nuclear migration in the developing telencephalon and anxiety-related behavior., 2014, 34(4): 1510–1522.

[22] Wu SF, Guo C, Zhao H, Sun MS, Chen J, Han CH, Peng QL, Qiao HH, Peng P, Liu Y, Luo SZD, Pan YF. Drosulfakinin signaling in fruitless circuitry antagonizes P1 neurons to regulate sexual arousal in., 2019, 10(1): 4770.

[23] Chen DD, Sitaraman D, Chen N, Jin X, Han CH, Chen J, Sun MS, Baker BS, Nitabach MN, Pan YF. Genetic and neuronal mechanisms governing the sex-specific interaction between sleep and sexual behaviors in., 2017, 8(1): 154.

[24] Du H, Chen C, Wang Y, Yang Y, Che ZZ, Liu XZ, Meng SY, Guo CH, Xu MM, Fang HT, Wang FC, Lin CQ, Luo ZJ. RNF219 interacts with CCR4-NOT in regulating stem cell differentiation., 2020, 12(11): 894– 905.

[25] Wang Y, Shen Y, Dai Q, Yang Q, Zhang Y, Wang X, Xie W, Luo Z, Lin C. A permissive chromatin state regulated by ZFP281-AFF3 in controlling the imprinted Meg3 polycistron., 2017, 45(3): 1177–1185.

[26] Dai Q, Shen Y, Wang Y, Wang X, Francisco JC, Luo ZJ, Lin CQ. Striking a balance: regulation of transposable elements by Zfp281 and Mll2 in mouse embryonic stem cells., 2017, 45(21): 12301–12310.

[27] Liu Y, Qi JY, Chen X, Tang ML, Chu CF, Zhu WJ, Li H, Tian CP, Yang G, Zhong C, Zhang Y, Ni GJ, He SJ, Chai RJ, Zhong G. Critical role of spectrin in hearing development and deafness., 2019, 5(4): eaav7803.

[28] He Z, Guo L, Shu Y, Fang Q, Zhou H, Liu Y, Liu D, Lu L, Zhang X, Ding X, Liu D, Tang M, Kong W, Sha S, Li H, Gao X, Chai R. Autophagy protects auditory hair cells against neomycin-induced damage., 2017, 13(11): 1884–1904.

[29] Qiu X, Dong S, Qiao F, Lu S, Song Y, Lao Y, Li Y, Zeng T, Hu J, Zhang L, Zhang L, Fan H. HBx-mediated miR-21 upregulation represses tumor-suppressor function of PDCD4 in hepatocellular carcinoma., 2013, 32(27): 3296–3305.

[30] Fan H, Chen L, Zhang F, Quan Y, Su X, Qiu X, Zhao Z, Kong KL, Dong S, Song Y, Chan TH, Guan XY. MTSS1, a novel target of DNA methyltransferase 3B, functions as a tumor suppressor in hepatocellular carcinoma., 2012, 31(18): 2298–2308.

[31] Chen A, Shen Y, Xia M, Xu L, Pan N, Yin Y, Miao F, Shen C, Xie W, Zhang J. Expression of the nonclassical HLA class I and MICA/B molecules in human hepatocellular carcinoma., 2011, 58(5): 371–376.

[32] Li MY, Zhuang Y, Batra R, Thomas JD, Li M, Nutter CA, Scotti MM, Carter HA, Wang ZJ, Huang XS, Pu CQ, Swanson MS, Xie W. HNRNPA1-induced spliceopathy in a transgenic mouse model of myotonic dystrophy., 2020, 117(10): 5472–5477.

2020-11-06;

2021-02-20

李默怡，博士，副教授，研究方向：神經(jīng)遺傳疾病及發(fā)育疾病機(jī)制研究。E-mail: limoyi@seu.edu.cn

羅卓娟，博士，教授，研究方向：表觀遺傳學(xué)。E-mail: zjluo@seu.edu.cn

樊紅，博士，教授，第九屆江蘇省遺傳學(xué)會副理事長，研究方向：醫(yī)學(xué)遺傳與表觀遺傳學(xué)。E-mail: fanh@seu.edu.cn

10.16288/j.yczz.20-344

2021/3/15 16:20:31

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(責(zé)任編委: 王秀娥)