(通讯员:葛澜、陈千千、张舒婷)2023年3月,湖北大学生命科学学院、省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室李珊珊/余希岚团队在Science Advances上以长文形式发表了题为“The TORC1 activates Rpd3L complex to deacetylate Ino80 and H2A.Z and repress autophagy”的研究论文。该研究揭示了外界营养变化调节自噬的新机制。湖北大学生命科学学院博士生李鑫为本文第一作者,李珊珊教授与余希岚教授为通讯作者,湖北大学为第一单位。
近来研究表明,自噬受到表观遗传修饰的调控。其中,有报道指出,组蛋白去乙酰化酶Rpd3L复合物可以通过抑制自噬基因的转录,使自噬活性维持在基础水平。然而,也有报道表明,组蛋白乙酰化也可抑制自噬。这种看似矛盾的现象一直以来是困扰该领域的难题。
李鑫则历时两年,通过证明Rpd3L通过去乙酰化染色质重塑复合物Ino80,而非核心组蛋白来抑制自噬相关基因的转录,解释了领域中组蛋白去乙酰化酶和组蛋白乙酰化均可抑制自噬这个看似矛盾的现象,并创新性地将营养物质的感知、染色质重塑和基因转录有机地联系起来,揭示了代谢调控自噬的表观遗传机制。
为深入了解论文背后的故事,本次我们专访了论文第一作者——生物学博士研究生李鑫。
严字当头,实字托底
李鑫所在的课题组在李珊珊教授和余希岚教授的带领下,长期从事糖代谢调控衰老与肿瘤发生的表观遗传学研究。仅用两年多时间,就在顶级期刊发表论文,离不开李鑫对待实验的严谨态度。李鑫对实验操作有着精准的把控,她表示:“我对待实验的要求比较高,在实验之前一般都会预先设计好实验方案,确定每步实验的理论指标,并精准操作实验。例如做酵母实验时,一般保持酵母在对数生长期较好,即OD值在0.7左右,那我在实验操作时就会将OD值严格控制在0.65-0.75之间,尽量保证误差不超过0.05,这样下来实验的重现性就得到了极大的保障”。
除了精准的实验操作,实验前的方案设计与实验后的数据整理、分析也同样重要。“一个研究课题往往会经历无数次实验尝试,所以我会分阶段进行实验设计,提前做好实验安排,一个课题的研究过程很长,不能急于求成。”李鑫的实验记录本上,密密麻麻地记录着每一天的实验计划,从实验的构想到具体的方案细节不一而足。在李鑫看来,科学研究就是要在不断重复的实验中发现问题、解决问题、总结规律,从而推动课题研究不断深入。
行远自迩,笃行不怠
“借得大江千斛水,研为翰墨颂师恩”。李鑫本科就读于湖北大学生物科学专业,当站在大三重要的人生选择路口,她也曾对是否要走上科研的道路而感到迷茫。幸运的是,李鑫遇到了本科班主任何玉池老师。在与何老师的多次谈心谈话中,李鑫详细地了解了生命科学各领域的研究内容与未来的就业方向,也进一步明确了自己未来的努力方向。“何老师是我本科班级的班主任,每逢周末她总会到宿舍来看望我们,我们都亲切地称呼她为‘何妈’”。最终,在班主任何老师的鼓励与指导下,李鑫凭借优异的本科成绩入选了湖北大学“十年树人”计划,并成功进入李珊珊老师课题组进行为期5年的硕博贯通学习。
作为一个初入实验室的新人,李鑫的一切从“0”开始,褪去本科的优秀光环,李鑫悉心学习专业理论知识,虚心向师兄师姐学习基本实验技能。刚开始上手实验时,李鑫既兴奋又忐忑,但师兄师姐们耐心的教导和鼓励使李鑫很快便融入了这个温暖的大家庭。“我们实验室科研氛围十分浓厚,师兄师姐都是很温柔的人”。在李鑫看来,这些耐心热心的师兄师姐是她记忆中最温暖的的风景;日渐娴熟的实验技能也成为了她厚积薄发的基石。
李鑫坦言,硕博期间最幸运的事莫过于遇到恩师李珊珊老师。在她看来,李珊珊老师就像是自己在科研路上的启明灯,是以身作则的好榜样,是和自己并肩在科研之路上前行的长者。“李老师是一个极度热爱科研的人,他的电脑屏幕上永远都是文献;他时常因沉浸于科研而熬夜。一次我们为了探讨一个问题,隔着屏幕一起边查文献边交流,一直到凌晨两点”。李鑫表示,无论什么时候,无论是哪个学生,只要找到李老师讨论实验,总会收到老师耐心的解答,即使实验失败了,李老师也总是第一时间和同学们一起寻找原因,解决问题。也正是在李老师的潜心感染下,李鑫更加坚定了科研信心,即使科研之路荆棘丛生。
行而不辍,履践致远
如果要问自己身上有什么闪光点,李鑫给出的答案是“心态好”。简短的三个字,背后却是无数个早八晚十的坚守,是一遍遍打磨论文的刻苦,更是一次次实验瓶颈的突破。“其实每个人都会有低谷,在遇到困难的时候,一定要摆正心态,积极应对,要相信什么坎都是能过去的”。李鑫所在课题组每周会召开一次组会,便于师生间进行课题交流。在论文投稿前的最后一次组会上,同学们对于李鑫的汇报提出了许多疑问与建议,尽管李鑫明白这只是针对课题的理性探讨,但还是不禁陷入了自我怀疑中,她甚至在思考,自己最初的实验设计是否真如所想的那样合理。“要相信你自己”,李珊珊老师的这句话让李鑫拨开云雾见月明,迅速稳定了自己的心态,打起精神对同学们提出的各项意见与建议进行认真汇总,重新梳理实验数据,完善论文设计。
2022年年末,李鑫的论文接到了返修意见,评审结果也是令人欣喜的“小修”。但因受到新冠疫情的影响,李鑫实验室同学大都选择了提前返乡。“那个时候我的返修时间只有6周,需要补充的实验也比一开始想象的要复杂一些,每天去实验室的只有我和另外一位开展细胞实验的同学,那时候做实验的确觉得有点孤独,也会担心自己万一感染后影响实验怎么办”,提到年前论文返修的那段时间,李鑫说,尽管一开始会觉得孤独与害怕,但沉浸到科研的世界后,又仿佛忘记了周遭的一切。李珊珊老师与余希岚老师每日一次的关心与安慰也使得彼时的李鑫倍感温暖。在论文修改稿送审的前夕,因为担心质谱数据对于结果验证没有足够的支撑力,李老师建议李鑫重新采集质谱数据,并提醒她对于每一项实验结果都要做到精益求精。面对李老师略带责怪的提醒,李鑫一个人沮丧了很久。“其实我崩溃并不是因为实验本身有什么困难,而是因为做了太久实验后,我抱着侥幸的心理想,这些数据虽不够完美,但足以支撑我的结论;而我这些侥幸的想法被老师发现并指出了,我很惭愧”。在老师的提醒后,李鑫很快补充实验,最终得到一份足以有力支撑实验结论的质谱数据。对李鑫而言,这次的崩溃是一次蜕变,更是一次成长,她更加清楚地意识到,科研的道路上容不得一丝侥幸,唯有时刻秉持严谨的态度、创新的精神,才能使科研之路走得更沉稳、更顺畅、更坚实。
“鲜衣怒马少年时,不负韶华行且知”。硕博期间,李鑫周围有志同道合的师兄师姐,师弟师妹们的陪伴与支持,有博学多才的老师的鼓励与指导,有自身的乐观坚韧与迎难而上,这一切都驱动着李鑫在科研的道路上砥砺前行。正如李珊珊老师在朋友圈对爱徒李鑫的美好祝贺:“课题开始于2020年武汉新冠开始时,在新冠开放后春暖花开时结束”。
在科研的道路上,感知与发现、质疑与验证的过程为我们提供了很多的可能性。很多时候,想多了都是问题,做多了都是答案。如果你此时正处于低谷期,不妨多多与导师沟通,找寻正确的努力方向,脚踏实地做一些实事。李鑫也希望把导师的美好祝福传递给所有在科研之路上前行的师弟师妹们,希望生科人都能够始终保持积极乐观的心态,以坚韧不拔的意志在自己选择的道路上披荆斩棘,一往无前。
(审稿:张冬卉)