重大研究计划-国家自然科学基金委

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1、附件：重大研究计划“细胞编程和重编程的表观遗传机制”2009年度项目指南本重大研究计划旨在通过对细胞的编程与重编程的分子机制的研究，深入认识细胞增殖、分化和发育过程中影响细胞表型的表观遗传机制，为阐明干细胞定向分化和诱导性多能干细胞（iPS）形成的分子机制、解析疾病发生发展的机理、探索组织修复和器官重建及药物研发提供理论基础。一、科学目标应用多学科交叉的综合手段，认识细胞编程和重编程过程中表观遗传信息形成、维持和作用的规律和特点，揭示表观遗传网络组成、进化和运行的机制，阐明表观遗传调控在细胞生长、发育和环境适应等方面的作用机理。二、核心科学问题本重大研究计划将围绕以下六个核心科学

2、问题开展研究：（一）表观遗传信息建立和维持的分子机制。（二）干细胞定向分化过程中的表观遗传机制。（三）体细胞重编程的表观遗传机制。（四）组织器官发育与再生过程中的表观遗传机制。（五）表观遗传信息网络的起源与进化。（六）表观遗传学研究的新技术与新方法。三、2009年度拟重点资助的研究方向鼓励科学家在资助方向框架内选择明确的科学问题自由申报项目。本年度资助的主要研究方向：（一）表观遗传信息建立和维持的分子机制。4深入探讨已知的表观调控因子的生物学功能和作用的分子机制；发现和鉴定新的表观遗传调控因子（包括蛋白因子、非编码RNA分子和其它可能参与表观遗传调控的生物大分子），并开展其结构与

3、功能研究；寻找DNA去甲基化酶和除甲基化之外的其它可能的DNA化学修饰类型；探讨“组蛋白密码”的组成、作用和识别的机制；研究染色质结构的可塑性与基因表达调控及细胞表型之间的关系；阐明表观遗传调控与信号转导机制的作用方式及作用机制。（二）干细胞定向分化过程中的表观遗传机制。研究干细胞自我更新和定向分化过程中DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、印迹基因表达的动态变化；研究与干细胞定向分化密切相关的关键因子的作用机制和调控方式；研究干细胞分化过程中细胞信息的编程/重编程和基因表达的谱式与细胞表型和细胞周期之间的关系；探讨干细胞定向分化的新机制；探索癌症干细胞的生物学特性，特别是其基因

4、表达谱式的特点和决定这种特点的表观遗传因素及其成瘤过程中的表观遗传调控机制。（三）体细胞重编程的表观遗传机制。研究不同体细胞不同基因表达谱式建立和维护的表观遗传机制，包括表观遗传记忆的作用方式和作用机制；进一步探讨体细胞重编程的关键因子的作用机制；揭示诱导性多能干细胞（iPS）的遗传信息重编程的过程及其机理以及不同体细胞重编程的机制上的普遍性和特异性；鉴定体细胞重编程的新因子并分析其功能特性。（四）组织器官发育与再生过程中的表观遗传机制。通过研究原始生殖细胞（premordialgermcells4）、生殖细胞和受精卵中遗传信息的编程以及基因表达谱式的特点，探讨个体发育过程中细胞

5、命运决定、细胞行为和组织器官形成所涉及的表观遗传修饰的动态变化及规律，并鉴定在其中发挥重要作用的新的表观调控因子；研究组织器官损伤和再生过程中细胞编程、重编程的分子机理；揭示发育异常与肿瘤、神经系统疾病和其它疾病发生、发展间的关系，以及因环境改变所导致疾病的表观遗传信息变化规律。（五）表观遗传信息网络的起源与进化。从全基因组的角度，利用高通量的研究手段，系统的探讨表观遗传信息网络的组成与运行的机制；以信息生物学和比较生物学为主导并结合实验生物学的研究方法，探索表观遗传的起源及进化的特点与规律；揭示DNA化学修饰、组蛋白化学修饰、染色质可塑性变化及非编码RNA的调控作用等表观遗传机

6、制的相互作用及作用机制；研究非编码RNA在全基因组的分布、非编码RNA与编码RNA之间的相互关系及相互作用、非编码RNA自身的表达调控机制；揭示细胞信号转导途径和表观遗传信息网络的交互作用及其生物学意义。（六）表观遗传学研究的新技术与新方法。发展和建立各种表观遗传学研究的高灵敏度的检测手段，开发高通量表观基因组谱式分析、表观遗传相关的生物信息学和细胞显微成像等相关的高新技术。四、本重大研究计划将依据以下原则优先遴选项目（一）具有明确的科学问题和/或科学合理的科学假说。（二）具有创新学术思想和合理的技术路线。（三）具有相关研究的基础条件和工作积累。（四）能够加速重大研究计划总体进展

7、和对认识核心科学问题起重要作用。五、申请书撰写注意事项（一）申请人在填报申请书前，应认真阅读本指南。拟开展的研究应针对本年度拟重点资助的研究方向，体现重大研究计划“创新性、基础性、前瞻性、交叉性”的研究特征，突出有限目标和重点突破，明确对实现研究计划总体目标和解决核心科学问题的贡献。不符合项目指南的申请将不予受理。（二）本计划将以“培育项目”和“重点支持项目”两种方式择优支持申请项目。申请书中的资助类别选择“重大研究计4划”，亚类说明选择“培育项目”或“重点支持项目”，附注说明必