2016年6月畢業(yè)于中國科學技術大學獲博士學位;2016年8月—2019年8月于Carnegie Institution for Science從事博士后研究;2019年8月—2021年5月于Duke University從事博士后研究。自2021年5月起任中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心(中科院生化細胞所)研究員、研究組長、博士生導師。
轉座子(亦稱為跳躍基因)是幾乎所有真核生物基因組的重要組成成分;就人類而言，至少45%基因組是由轉座子構成的。雖然生命體進化出了精細的調控網絡去抑制轉座子的活性，但是轉座子的跳躍事件還是時有發(fā)生。由于轉座子在轉座過程中會引起DNA斷裂而導致基因突變或者基因組不穩(wěn)定，使其成為誘發(fā)疾病(如不育或者癌癥)或者衰老的潛在驅動力。盡管科學家已經發(fā)現轉座子激活與疾病發(fā)生之間的相關性，但是我們對轉座子在基因組水平的跳躍調控機制、其潛在的功能以及如何導致疾病的仍然知之甚少。本實驗室將主要以果蠅模式生物的卵巢和腸道組織作為對象去研究轉座子在基因組水平的轉座行為、潛在功能和調控機制。通過研究轉座子在卵子發(fā)生和腸道發(fā)育過程中的調控機制和功能，會使我們能夠進一步解密轉座子對于生殖、發(fā)育和疾病的影響。
主要工作#1：轉座報告基因系統(tǒng)(Transposition Reporter)和三代測序(Nanopore Seq)。
為了解決逆轉座子在轉座水平的活性，我們建立了一個GFP轉座報告基因從而在單細胞分辨率下去監(jiān)測轉座子的轉座能力(如下圖)。在此體系中，只有當逆轉座子的轉錄產物中這個內含子被剪切掉、轉座子mRNA發(fā)生逆轉錄、并且完成逆轉錄的cDNA整合到基因組DNA中之后這個報告基因才會表達GFP蛋白。第三代測序技術，也就是納米孔測序技術(Nanopore Sequencing)，能夠直接測上兆堿基長度的DNA。因為轉座子在基因組中存在大量的拷貝，所以納米孔測序技術對于研究單分子水平轉座子的轉座事件具有極大的優(yōu)勢。通過將轉座報告基因系統(tǒng)和第三代Nanopore測序技術結合，我們將會從單細胞和單分子水平解決逆轉座子在基因組水平的轉座活性。
主要工作#2：鑒定逆轉座子在果蠅直腸中的調控機制。
盡管逆轉座子在體細胞中的激活和轉座與諸如直腸癌等多種人類疾病息息相關，但是到至今為止仍然缺少一個好的體細胞模型去研究逆轉座子的轉座和調控。通過跟蹤眾多逆轉座子在果蠅體細胞組織發(fā)育過程中的轉座事件，我們鑒定出果蠅的直腸組織是一個非常好的研究逆轉座子調控和轉座的模型。我們發(fā)現在野生型成年果蠅的整條直腸中轉座事件發(fā)生的幾率非常的低(如下圖)。這就表明果蠅進化出了非常精細的分子機制去保護直腸免受逆轉座子轉座而帶來的損傷。通過初步RNAi遺傳篩選實驗，我們鑒定出了4種蛋白因子可以有效的抑制逆轉座子在直腸中的轉座事件(如下圖)。接下來我將研究這些蛋白因子調控逆轉座子轉座的具體機制，同時我也會擴大篩選體系直至覆蓋整個基因組，這樣可以全面的鑒定出逆轉座子在體細胞中被沉默的潛在通路。我們的工作不僅僅可以闡明基本的生物學現象，而且也可以為逆轉座子的激活是如何導致疾病和衰老的提供實驗依據和科學線索。
主要工作#3：明確逆轉座子啟動天然免疫系統(tǒng)的分子機制。
本課題組前期工作通過跟蹤逆轉座子在體細胞組織發(fā)育過程中的活性，揭示了mdg4逆轉座子在關鍵發(fā)育時期的激活能夠通過誘導NF-κB蛋白的功能而激活啟動天然免疫系統(tǒng)以抵抗外源病毒的入侵。接下來課題組將進一步解析其具體分子機制和調控網路。
