冷冻电镜及电子断层成像技术在表观遗传学中的应用

本课题拟利用冷冻电镜，特别是冷冻电子断层成像的方法进行表观遗传学中染色质各种修饰前后三维空间结构的高清晰解析以及可视化的方法研究。我们将利用冷冻电镜三维重构技术进行表观遗传相关的核小体-组蛋白酶复合物以及染色质-组蛋白酶复合物结构解析，重点发展和探索与染色质重塑相关的冷冻电镜样品制备、数据采集、结构解析的新方法新技术，为表观遗传学研究构建一个高精度冷冻电镜结构解析平台，最终实现表观遗传组蛋白修饰相关大分子复合物以及染色质高级结构的高通量解析。

本项目发展和优化了表观遗传相关的冷冻电镜制样、高通量数据采集以及图像处理技术和方法，为表观遗传学的研究构建了一个高精度冷冻电镜结构解析平台。成功建立了一个核小体和染色质的体外重建平台，从真核细胞中提取和纯化了较为均一的染色质，并对这些染色质结构进行了电子显微成像和三维重构。同时，成功获取和纯化了一批组蛋白修饰和染色质重塑相关复合物并对其中一些复合物进行了近原子分辨率的冷冻电镜三维重构。受本项目资助，在高水平学术期刊上发表论文5篇（其中SCI收录3篇，PNAS 2篇），培养和建立了一个以青年学术骨干及博士、硕士研究生为主的研究团队，推动了冷冻电镜，特别是电子断层成像技术在表观遗传学领域的发展。