作为我们国家植物DNA损害应答机理

　　探讨范畴的开拓者之一

　　华中农大寿命科学技艺学院

　　严顺平教授带领团队

　　八年磨一剑

　　成功填补了该探讨范畴多项空白

　　极大地推进了人类

　　对植物DNA损害应答的认识

　　他说

　　“科研真实的乐趣，是‘破案’”??

　　“宁肯难少许，也要填补有意义的空白！”

　　1978年，严顺平出生在杭州市淳安县的一种小村庄，受身边老师的作用，从小他便立志成为一名科学家。

　　机遇巧合以下，严顺平在大一时就映入植物学实验室展开探讨，从此便与植物学探讨结下不解之缘，也是这段科研经验，点燃了他探寻植物奥秘的欲望。

　　2001年，严顺平考入华夏科学院上海植物生理生态所攻读博士学位。博士毕业后，一心渴望科研报国的严顺平抉择前往美国杜克大弟子物系深造。出国的那天，身为共产党员的严顺平叮嘱本人:“必定要学成归来，为祖国科技自立自强奉献本人的一份力量。”

　　博士后时期，严顺平不但攻克了“水杨酸受体”这一学界公认的困难，还成功揭开了一种未知功效基因SNI1的“分子身份”，相干探讨效果发表在《当然》（Nature）（一同第一作者）、《分子细胞》（Molecular Cell） 等杂志。

　　2014 年，博士后出站的严顺平在许多高校和探讨所中抉择了华中农业大学。彼时，已在“植物抗病机理”范畴崭露头角的严顺平，却作出了一种“令人不解”的打算——开辟“植物DNA损害应答机理”这一新的探讨方向。

　　全部生物的终归指标是把正确的遗传消息（DNA）传导给下一代，但 DNA会不停地遭到各式外源和内源要素损害，假如这点损害不行被修缮，就会导致基因组不固定，并作用复制和转录这两个要紧的生物学进程。在生物学探讨范畴，“DNA 损害应答”是一种十分要紧的根基生物学难题，也是寿命科学的前沿范畴之一。而当时，全世界范畴内展开植物DNA损害应答相干探讨的实验室还为数少许。

　　在严顺平看来，在动物体中，DNA 损害应答体制的缺陷会导致好多疾病，包括绝多数的癌症。与动物不同，植物体内的 DNA 损害十分频繁，可是植物不会“得癌症”，这表达植物进化了特殊的DNA 损害应答体制。与动物的探讨比较，植物 DNA 损害应答体制的探讨还相比局限，好多要紧的科学难题亟待解决。

　　“尽管开辟这一新方向意指着探寻之路更为艰辛，但科研便是要真实填补少许有意义的空白，拓宽人类认知的边界。”这是严顺平开辟新方向的初衷。

　　带着这份初心，严顺平带领团队最初了艰难的探寻。

　　“将探讨效果写进教科书”

　　“根基探讨是科技创新的源头，要敢于实现从“0”到“1”的突破，争取将探讨效果写进教科书。”这是严顺平与团队师生们一同的心愿。这种心愿，也一直鼓励着团队师生们在科研之路面上砥砺前行。

　　回忆起科研探寻的历程，严顺平课题组第一位博士后王利利对刚进组时的情形依旧回想犹新。

　　“由于可参考的文件材料十分少，实验室也尚未构建老练的探讨体制，早期的探讨如同在黑夜中摸索。”让王利利感官最为深切的，要属探讨“植物ATR-WEE1激酶模块激活细胞周期停滞体制”的那段经验。

　　长久以来，植物ATR 和 WEE1 如何激活细胞周期停滞是一种悬而未决的科学难题，也是严顺平一直想攻克的一种难点。

　　在顺利达成系列表型剖析实验后，原本信心满满的王利利却在ATR 和 WEE1的互作体制探讨方面“卡壳”了。

　　“那阵子，严老师带着咱们不停提议假设、认证，但无一条路可行走通。”王利利坦言，历经数十次认证不成功后，本人甚而怀疑过严老师抉择这一探讨方向的合乎道理性，幸好有严老师一次次的勉励，本人才坚定了做下来的决心。

　　转机显露在一次磷酸化实验结果出去以后，细心的王利利将一种微小的浮动“揪”了出去，延续的难点也被一举攻破。

　　这项探讨不但“打通”了植物 ATR-WEE1 信号通路，初次阐明了植物 ATR-WEE1 激酶模块激活细胞周期停滞的体制，对应用 WEE1 抑制剂治疗癌症也具备指导意义。相干探讨效果发表在 《当然-植物》（Nature Plants） 和《核酸探讨》（Nucleic Acids Research）杂志。

　　见到论文接收函的那一刻，王利利激动不已。她动情地说，“感谢严老师的坚持，带咱冲破思想桎梏，筑牢科研信仰。”

　　让探讨团队亢奋的不止于此。这两项探讨效果中，发表在《当然-植物》（Nature Plants）的论文入选了 ESI 高被引论文，欧洲科学院院士 Pascal Genschik 的综述论文体系地推荐了这两项事业，并将其总结在事业模子中，植物细胞周期调控的学者 Lieven De Veylder 也在综述论文中把这两项事业总结在事业模子中。

　　至此，团队迈出了要紧一步。

　　团队的“雄心壮志”远不止于此。

　　DNA双链分裂是最惨重的DNA损害方式。同源重组修缮（HR）是精确修缮DNA双链分裂的最重要的体制，也是应用基因组编辑用具发展基因打靶的根基，但植物的基因打靶的效能很矮。

　　“同源重组修缮效能低是节制基因打靶的要害要素之一，要提升基因打靶效能就必需搞明白植物调控同源重组修缮的体制！”2016年，这一想法在严顺平脑海中浮现。

　　通过来回推敲后，严顺平慢慢意识到，已有的植物DNA损害应答探讨许多借鉴动物形式，但植物在进化进程中造成了特殊的DNA损害应答体制，光借鉴动物形式可能会疏忽植物所特有的基因。

　　“应用形式植物拟南芥的优势，从遗传筛选入手，会不会发觉植物特有的DNA损害修缮基因？”带着这份期许，严顺平带领团队最初了一次最新的尝试。

　　通过大批的遗传筛选，团队成功发觉了对DNA损害试剂超感性的DDRM1突变体。这种突变体的发觉，让严顺平亢奋起来。

　　然则，DDRM1是植物特有的蛋白，无动物中相干探讨的参考，因而，要剖析它的效用体制也却非易事。

　　探讨团队打算从寻觅DDRM1的互作蛋白着手，这也是博士后王轩鹏接手课题后要攻克的第一种难点。

　　源于植物中DDRM1蛋白的水准很矮，在已推出的蛋白组数据中，全没有它的“身影”，这没有疑让本就“扑朔迷离”的探寻愈加艰难。团队在尝试了经常使用的串联亲和纯化+质谱、酵母双杂筛选等方法后，竟无一种方法奏效，课题也一度陷入了停滞。

　　转录因子SOG1是植物DNA损害应答的焦点蛋白之一，被以为是动物抑癌蛋白p53的同功效蛋白。自从2009年初次被发觉后，SOG1就成为了植物DNA损害应答探讨中的一种“明星基因”。

　　“DDRM1和SOG1皆是植物特有蛋白，都参加DNA损害应答，那他们之中会不会有互作呢？咱们可行试一下。”严老师在组会上的这一猜想，让陷入停滞的课题迎接了转机。

　　相似的“神猜想”不止这次。为了开启DDRM1和SOG1互作的这一“黑箱”，王轩鹏已记不清与严老师提议过多少个模子，也记不得做了多少次认证实验。就这样，一种个“硬骨头”被一一砸开。

　　团队终归发觉，DDRM1能够单泛素化SOG1并提升SOG1的蛋白稳固性。这一探讨不但开辟了探讨植物DNA损害应答的新形式，也发觉了植物调控同源重组修缮的特有模块DDRM1-SOG1，揭示了植物调控同源重组修缮的新体制，为应用同源重组修缮体制提升基因打靶效能提供了新方向，相干探讨效果发表在《美国科学院院报》（PANS）期刊上。

　　“搞科研如同破案，其乐没有穷”

　　在团队师生眼里，严顺平老师总是面带笑容，声响温和而坚定，身上仿佛有股打不垮的韧劲。在大伙看来，这份坚定与韧劲，或许是严老师在长久的根基探讨中“修炼”而来。

　　根基探讨常常须要经验一种“大浪淘沙”的进程，不但周期长、见效慢、投入大，不成功也是家常便饭，成功反而难得一见。而这般的“苦”日子，严顺平却品出了别样的甘甜。

　　“科研真实的乐趣，非是发论文，却是‘破案’?。从细致的观看中发觉蛛丝马迹，再依据景象自咱发问，不停推理，提议假设，再发展认证，环环相扣，揭秘隐藏在景象背后的科学本质，进程虽辛苦，但‘破案’的成就感也其乐没有穷。”崇尚快乐科研的严顺平分享着他的事业感触。

　　走入严顺平老师的办公室，一张写满实验模子的白板进入眼内，这边，即是严老师时常与同学们一同“探案”的位置。

　　每一次成功“破案”背后，皆是一段夜以继日奋战的征途。

　　好几年的科研生涯，严顺平主办和参加达成的7项科研课题，皆是鲜为人知的“寂寞长跑”。而每当碰到难题，严顺平都会平心静气地和团队成员一丝一丝剖析，一项一项攻关。

　　严老师的默默坚守，也在潜移默化间感染着身边的每一种人。

　　王轩鹏说：“每当咱们在科研中感受‘走投没有路’时，严老师总能带领咱们披荆斩棘、穿越黑暗，向着未知不停前行。此刻，咱们团队师生皆是‘崇严粉’。”

　　凭借在植物 DNA 损害应答方面的成绩，严顺平也屡次受邀在 DNA 损害应答范畴的世界会议上做口头汇报。他用一项项出色的事业，让全球听到了华夏科学家的声响。

　　从开始在黑暗中摸索，到探讨效果蜚声世界，曾经映入丰产期的严顺平愈加笃定，他说：“未来，咱们期待向科学界展现植物特有DNA损害应答网站全貌，填补更多根基探讨空白，为国度科技自立自强奉献很大的力量。”