2025年9月8日，清华大学生物医学前沿系列讲座（Frontier of Biomedical Seminar）第六期报告在生命科学楼C143顺利举行。本期讲座由基础医学院主办，沈晓骅教授特邀日本国立遗传学研究所Kazuhiro Maeshima (前岛一博)教授担任主讲嘉宾。Maeshima教授以“Single-nucleosome Imaging Reveals the Physical Propersities of Chromatin During the Cell Cycle”为题作学术报告。本期报告由生命学院王海峰老师主持。

报告伊始，王海峰老师对Maeshima教授莅临清华大学表示热烈欢迎，并向与会师生介绍了Maeshima教授的研究方向及近期主要成果。Maeshima教授是染色质结构领域的研究者。他的研究方向主要是利用单分子示踪手段研究染色质中组蛋白的动态性质，致力于通过研究不同细胞周期，染色质密度和染色质转录状态等条件下组蛋白的运动轨迹和速度，揭示核小体组装形成染色质的分子机制。他的研究不仅刷新了人们对染色质组装形式的认识，也为研究其他细胞核功能提供了坚实的理论基础。

Maeshima教授首先通过背景介绍，指出了当下教科书中对于染色质由30纳米纤维组成的描述并不正确，染色质在细胞核内实际上由染色质微球组成（Chromatin domain）。同时通过结合单分子示踪和生物数学建模手段，其实验室揭示了组蛋白H2B分子虽然在宏观尺度上运动受限，只能在局部进行高速振动，但是正是这种局部振动，极大地促进了生物分子在染色质中的运动范围。该研究为理解稳定染色质结构参与复杂生化反应的分子机制提供了结构基础。

之后，Maeshima教授介绍了凝缩蛋白（Condensin）和组蛋白乙酰化修饰对分裂期中染色体结构的维持作用。他们的研究表面，凝缩蛋白起着分子交联剂的作用，局部限制核小体运动，然后通过组蛋白相互作用促使整个染色体被约束压缩。这一工作阐明了有丝分裂期间染色体组装过程的物理性质。

此外，Maeshima团队巧妙地利用常染色质和异染色质DNA复制的时间差，特异性标记了不同时间点通过DNA复制替换上去的组蛋白H3.2实现了分别对常染色质和异染色质组蛋白分子进行动态性质研究。研究表明，转录活性较高的常染色质组蛋白分子局部运动更快，而转录活性较低的异染色质组蛋白分子局部运动更慢。然而当转录抑制后，在核仁周圈的异染色质和常染色质组蛋白运动都会变快。他们团队的研究不仅深化了学界对染色质运动特性的认识，更为转录对染色质结构的调控研究提供了全新的思路和方法。讲座展示了高时空分辨率的成像方法对染色质结构和功能研究产生了巨大的推动作用。

讲座的提问环节气氛活跃，与会师生积极提问，围绕报告内容的研究结果和实验技术等核心问题展开了富有成效的交流。