汪海林 研究员

中国科学院生态环境研究中心

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研究方向：

 针对DNA修饰，发展高灵敏分析技术与方法，探讨蛋白质-DNA相互作用，着重研究N-6-甲基腺嘌呤DNA修饰 (6mA) 功能与调控机制以及环境小分子调控DNA甲基化效应与机制，简介如下：
（1）高灵敏核酸分析。研制出先进的核酸分析装置，包括毛细管电泳-激光诱导荧光偏振检测装置、毛细管电泳-单分子荧光偏振成像在线串联装置，并建立分析单分子DNA运动的先进方法。(J. Am. Chem. Soc., 2013, 135:4644; Anal. Chem. 2015, 87:554 )。发展出高灵敏的核苷修饰分析新方法，包括UHPLC-MS/MS法、硼酸介导的PCR法(Anal Chem, 2013, 85: 3190; Anal Chem, 2015, 87: 1846; Nucleic Acids Res. 2014, 42:e81)。
（2）研究蛋白质-DNA相互作用。提出了生物大分子与小分子荧光标记的近距离作用可显著增强荧光偏振的新机理。据此，发展了一种DNA缠绕分析的新方法，可以监测溶液体系中DNA-蛋白质作用过程中DNA构象的动态变化，即DNA缠绕现象。以此为基础，研究了与人体DNA修复相似的大肠杆菌修复通路，揭示了一个更为合理的DNA修复机理-DNA缠绕-双链局部融解模型(PANS, 2009, 106:12849)。另外，以毛细管电泳-荧光偏振为基础，发展了原创性的生物分子与核酸相互作用分析方法，可在单核苷水平鉴定作用位点(JACS, 2011, 133:9188)； 
（3）小分子调控DNA甲基化与去甲基化。发现生物活性小分子(如维生素C (Vc), 醌类) 可显著增强Tet酶氧化5-甲基胞嘧啶的活性，从而促进DNA去甲基化作用(J. Am. Chem. Soc., 2013, 315:10396)。通过系统研究证明了维生素C作为Tet酶辅助因子，调控哺乳动物的DNA修饰，影响细胞分化、各种组织发育和信号传导等功能。这是第一次建立了Vc、Tet 和DNA 甲基化之间的直接联系。另外，我们发现醌类化合物通过产生活性氧，增强Tet酶的氧化活性，从而改变DNA甲基化的分布与水平 (Nucleic Acids Res. 2014, 42: 1593)。
(4) DNA新修饰与功能研究。发现高等真核生物基因组DNA新修饰N-6-甲基腺嘌呤(6mA) (Cell, 2015, 161:893)。与中科院动物所合作研究，首次证明了经典的模式生物果蝇基因组中存在6mA修饰，并且证明该修饰在胚胎发育的早期阶段受到去甲基化酶DMAD的精确调控。


近期发表论文:
        

1.Zhang G#, Huang H#, Liu D#, Cheng Y, Liu X, Zhang W, Yin R, Zhang D, Zhang P, Liu J, Li C, Liu B, Luo Y, Zhu Y, Zhang N, He S, He C, Wang H*, Chen D*. N6-methyladenine DNA modification in Drosophila. Cell, 161:893-906 (2015). (Cover and Previewed by "Cell")
2.Zhao, B. #; Yang, Y. #; Wang, X.#; Chong Z.; Yin, R.; Song, S. H.; Zhao, C.; Li, C.; Huang, H.; Sun, B. F. Wu, D.; Jin, K.-X. Song, M.; Zhu, B. Z.; Jiang, G.; Danielsen, J. M. R.; Xu, G. L.; Yang, Y. G.*; Wang, H.* Redox-active quinones induces genome-wide DNA methylation changes by an iron-mediated and Tet-dependent mechanism. Nucleic Acids Research, 42: 1593-1605 (2014).
3.Zhao C, Wang H*, Zhao B, Li C, Yin R, Song M, Liu B, Liu Z, Jiang G. Boronic acid-mediated polymerase chain reaction for gene- and fragment-specific detection of 5-hydroxymethylcytosine. Nucleic Acids Res. 42:e81 (2014).
4.Yin, R.; Mao, S.-Q.; Zhao, B.; Chong, Z.; Yang, Y.; Zhao, C.; Zhang, D.; Huang, H.; Gao, J.; Li, Z,; Jiao, Y.; Li, C.; Liu, S.; Wu, D.; Gu, W.; Yang, Y. G.; Xu, G. L.; Wang, H.* Ascorbic Acid Enhances Tet-mediated 5-Methylcytosine Oxidation and Promotes DNA Demethylation in Mammals. J. Am. Chem. Soc., 135:10396-10403 (2013). (Highlighted by Nature Reviews Genetics)
5.Liu, S.; Zhao, B.; Zhang, D.; Li, C.; Wang, H.* Imaging of non-uniform motion of single DNA molecules reveals the kinetics of varying-field isotachophoresis.  J. Am. Chem. Soc., 135:4644-4647 (2013).