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肖武汉:破解水产养殖难题 恪守育人初心 | 讲述老师的故事之优秀党员事迹分享

  • 转自: 中国科学院水生生物研究所公众号
  • Published: 2024-07-02
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★不忘初心 砥砺前行★

初心不改,奋斗不息。今天是党的生日。

2024年也是中华人民共和国成立75周年,是中国科学院建院75周年,是实施“十四五”规划、加快抢占科技制高点的关键一年。水生所广大科研工作者发挥党员模范先锋作用,大力传承弘扬科学家精神,践行“科技创新 报国为民”的初心使命。即日起,推出“讲述老师的故事之优秀党员事迹分享”专辑。

今天让我们分享身边优秀共产党员肖武汉研究员的故事。

脚踏实地——鱼类耐低氧与抗病毒难题的解题人

集约化、“工厂化”养殖已成为我国水产养殖业持续、健康、绿色发展的一个重要方向,因此,培育抗逆、抗病养殖鱼类新品种不仅是国家重大需求,也是我国水产科技工作者的紧迫任务。肖武汉团队紧紧瞄准国家这一重大需求,积极进取,系统性地开展了鱼类抗逆和抗病的遗传基础研究,为培育鱼类抗逆和抗病新品种奠定了基础。

经过多年来的持续努力,肖武汉团队筛选出一些与鱼类耐低氧和抗病毒性状相关的重要因子,利用该实验室建立的独特鱼类基因功能体外和在体分析系统,解析了这些基因的生物学功能,诠释了它们发挥生物学功能的分子机制。

团队发现sirt5敲除的鱼,不仅更耐低氧,而且更能抵抗病毒的感染。通过功能分析和分子机制解析,发现SIRT5通过催化抗病毒先天免疫RLR信号通路中接头蛋白MAVS的第7位赖氨酸的去琥珀酰化,阻碍MAVS多聚体的形成,从而抑制抗病毒先天免疫反应。因此,sirt5的缺失增强了机体抗病毒感染的能力(Liu et al., EMBO Journal, 2020; Chen et al., Journal of Immunology, 2022)。

在此基础上,团队进一步发现,MAVS蛋白不仅存在琥珀酰化修饰,还存在乙酰化修饰,并且琥珀酰化修饰和乙酰化修饰发生在MAVS蛋白的同一个位点(第7位赖氨酸)。当同时敲除Sirt3Sirt5后,体内抗病毒基因的表达水平、机体的抗病毒能力恢复到野生型同样的水平。基于此,他们提出了MAVS蛋白活性调节的一个“油门”和“刹车”作用模型:SIRT3通过去除MAVS蛋白的乙酰化修饰,激活MAVS,起到了“油门”的作用;而SIRT5通过去除MAVS蛋白的琥珀酰化修饰,抑制MAVS活性,起到了“刹车”的作用。SIRT3和SIRT5介导的两种去酰基化修饰相互协调、相互制约,在RNA病毒感染机体时,既可以快速响应,激活抗病毒天然免疫反应,又可以避免机体天然免疫反应的过度激活而对机体造成损伤(Liu et al., PNAS, 2024)。

另外,团队利用鱼类细胞系和斑马鱼模型,系统阐释了prmt7具有负调控鱼类抗病毒天然免疫的功能。prmt7缺失的斑马鱼与野生型斑马鱼相比,其体内病毒复制大大减弱,并显现出更强的抗鲤春病毒血症病毒(SVCV)和草鱼出血病病毒(GCRV)感染的能力。机制分析发现PRMT7 在非感染状态下,形成多聚体,与线粒体上的抗病毒接头蛋白MAVS紧密结合,催化MAVS 第52位精氨酸残基的单甲基化。该甲基化修饰抑制了MAVS与胞质病毒RNA受体RIG-I的结合以及 MAVS 多聚体的形成,从而有效阻止了RLR 通路在非感染状态下的激活。而在RNA病毒感染后,PRMT7与MAVS的结合减弱,并且,在病毒的刺激下,PRMT7第32位精氨酸发生自身甲基化; 该自身甲基化修饰削弱了PRMT7多聚化的形成,降低了其催化MAVS甲基化的能力,进而有效抑制了其对MAVS的负调控功能。该研究不仅发现了PRMT7对MAVS介导的抗病毒先天免疫反应的负调控作用,而且还阐明了PRMT7精准控制MAVS活性的机制(Zhu et al., Molecular Cell, 2021)。

作为水生动物,水体溶氧是鱼类生存的一个重要制约因素。尽管水产界对于水体溶氧增高可以显著提高鱼体的抗病力早已有所认识,但对于其中的机制,知之甚少。肖武汉经过多年探究,他们发现:氧浓度依赖的脯氨酸羟基化酶EGLN1能够介导转录因子IRF3第10位脯氨酸的羟基化,从而增强IRF3的核转位和磷酸化,增强IRF3的转录活性,导致抗病毒基因的高表达,增强机体抗病毒能力。因此,他们从理论上诠释了氧增强机体抗病毒能力的分子机制(Liu et al., Nature Communications, 2024)。

迄今,肖武汉团队取得了一系列的研究成果,在Molecular Cell、Nature Communications、PNAS、EMBO Journal、Cell Reports、Nucleic Acids Research、PLoS Pathogens、Development、Journal of Biological Chemistry、Journal of Immunology等经典学术期刊发表论文50余篇。获得国家发明专利6项。主持了国家自然科学基金重点项目、面上以及国际(地区)合作项目,参与了国家自然科学基金创新群体项目、国家重点研发计划“蓝色粮仓”项目等。

在每周一次的组会上,肖老师会与每位汇报者认真讨论课题进展,分析研究中遇到的具体困难,提出下一步工作的详细建议。在我们遇到研究“瓶颈”、情绪低落时,肖老师总是鼓励我们,充分肯定我们的付出和努力激发我们的自信心;在我们获得了一点点进展时,肖老师会与我们一样,兴奋不已,并不忘提醒研究中还可能存在的逻辑漏洞。

肖老师常说:“做科学研究,既要脚踏实地,也要志存高远。做好一个课题,一定要静下心来,认真阅读文献、仔细思考,大胆设想、小心求证。既不能眼高手低,也不能畏缩不前。对科学研究工作一定要心存敬畏、时刻充满激情。” 

春风化雨——学生成长路上风雨相伴的守望者

肖老师虽在工作上是严谨的、严肃的,但在生活中却是一位和善的长者。如果在路上偶遇肖老师,他总是和蔼地笑着,冲我们点点头,招招手,让我们如沐春风。

肖老师在繁忙工作之余,同样也关心学生的生活。有一回,他与组里的学生一起在食堂吃饭,看见他们餐盘里装得满满的,就问他们每个月吃饭大概会花多少钱,一个学生说大概一千吧。肖老师哈哈一笑道:“一千块怕是不够吧”。他经常关心学生的生活补助够不够用,在润物细无声之处,充满着对学生的殷殷关切。

有一年夏末,天气还很闷热,大家都穿着短袖。我却穿了一件薄外套。肖老师看见了就问:“雪怡,这么热的天怎么穿得这么多呀?”我说我的位置在办公室门口,风对着吹,今天身体有点不舒服。没想到肖老师把这件事一直记在心上。几个月后,一位师姐毕业了。肖老师专门找到我说:“雪怡,现在天冷了,大家进进出出的,门口风大。你可以搬到里间师姐的那个座位上。”我自己都快忘了的一件事情,肖老师却还记得,让我十分感动。

肖老师时刻关心学生们的身体健康。课题组朱俊佶师兄的勤奋是出了名的,时常会做实验到凌晨。有时同学们全都回去休息了,他还在挑灯夜战。肖老师除了肯定朱师兄的勤奋努力外,更是时常劝导他:“有热情、有干劲做实验是好的,一分耕耘,一分收获。但科研是一项长期的马拉松运动,强健的体魄至关重要。一定要保重身体,每天要休息好,不要把身体熬垮了。”一次组会上,一位临近毕业的师姐汇报工作,由于时间紧张,她把后续实验安排得过于紧凑,肖老师安慰道:“毕业之后,如果还有些课题需要收尾的话,你也可以留下来再做几个月,没关系的。千万不要给自己太大压力,把身体累垮了。”

有一天,晚上七点多,我们大家正在实验室注射着从渔场取回的草鱼、白鲢等鱼卵,热火朝天地做着不同的实验。外面下着大雨,肖老师一手提着雨伞,一手拎着个一个大袋子进来,兴高采烈地招呼大家快去吃他刚刚做好的小龙虾。原来肖老师在家里,把一个朋友下午带给他们的小龙虾烧好了,装了满满四大盒,还调制了蘸料,冒着雨专程给我们送来。那次可把大家都给吃美了,做起实验来也更有干劲了。

桃李成蹊——引导学子徜徉科研学海的领航员

提到肖老师,实验室的师兄师姐们是这样说的:

“第一次见您,是在研究生复试前两天的晚上。拖着行李箱,冒着雨,我来到这个陌生的城市,陌生的实验室。您知道我基础知识不扎实,给我仔细讲解了实验室研究方向的目的、所需了解的知识和具备的实验技能;您知道我还没找地方住,打电话联系附近的酒店替我找房间。第一次的相见,让我感受到的不是师者的威严,而更像慈父般的温暖。之后的五年间,从实验开题时您给的点拨,到实验过程中遇到困难您帮着找解决办法,每周您都会关心我的实验进度,乐于跟我分享看文献后的心得,同时也愿意倾听我的意见。所有与您关联的一切,让我学到的是对科学的严谨与对他人的友善。”——蔡孝廉博士

“您渊博的知识,严谨的治学态度,精益求精的工作作风,诲人不倦的师德,朴实无华、平易近人的人格魅力都深深的影响着我……每当实验上遇到了瓶颈,您都会耐心与我探讨从而找到最佳的解决方案。每当我陷入迷茫,您都会给予我支持的力量,让我重拾信心。无论在科研还是生活中,您都会做到事无巨细,事必躬亲。我仍清晰地记得与您一同维修显色仪、清理冰箱的场景,您甚至在看到我座椅缺一个脚后俯身帮我修好。三生有幸,吾遇良师!您是我科研道路上的指路明灯,是我今后工作学习所努力的方向。”——朱俊佶博士

“肖老师严谨的治学态度,宽厚仁爱的品德,大胆假设小心求证的科研精神深深地影响和鼓舞着我。从您身上学到的严谨谦逊的品质是我研究生期间珍贵的收获。肖老师每天总是早早的来到办公室,工作到很晚,为实验室创造了良好的科研氛围。在每次组会时,总是能够准确的提出问题,从而进行一一解答。” ——朱纯纯博士

在我看来,肖老师既是一名治学严谨的科学工作者、一位诲人不倦的良师益友,也是我们的一位宽厚仁慈的长者。