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国家“优秀青年科学基金”获得者
中科院生物物理研究所,中国科学院核酸生物学重点实验室,研究组长

研究方向:RNA结合蛋白的转录和表观遗传调控机制

本研究组围绕RNA结合蛋白和非编码RNA,主要关注RNA-蛋白质复合物在转录和表观遗传层面如何调控基因表达,以及如何在细胞分化和转分化等命运决定过程中发挥作用。主要研究内容包括:
  一、 RNA结合蛋白的转录调控机制
  RNA结合蛋白可在转录和转录后水平调控基因表达。除核酶外,绝大多数RNA需要与RNA结合蛋白形成复合物以发挥生物学功能,因此研究RNA与蛋白质的相互作用位点和模式是探索RNA功能的关键。我们关注RNA结合蛋白PTB,该家族共有三个成员:PTBP1(PTB)、PTBP2(nPTB)和PTBP3(ROD1)。它们都有4个与RNA结合的RRM结构域,氨基酸有~74%的相似度,但是功能却不相同,而且表达的组织特异性也不一样。我们将重点研究该蛋白家族成员在细胞分化和转分化过程中的转录调控机制。


  二、 反向RNA的功能与作用机制研究
  新生RNA测序(Global run-on sequencing)表明约60%的人类基因存在反向转录本。此外,30%的人类基因在启动子区存在RNA聚合酶的暂停(Pol II pausing),进而产生双向新生RNA,其中反向新生RNA的长度在250nt以上,那么这些新生的长非编码RNA的功能是什么?反向转录的长非编码RNA如何调控正向基因的转录?在新生长非编码RNA上是否存在调控元件(RNA motif)来决定RNA聚合酶II的高效转录(productive transcription)?以及RNA聚合酶II如何从停顿状态转换到高效转录状态?这些是我们关注并亟待解决的问题。


  三、 RNA-Protein研究的新技术开发
  RNA在体内以高级结构形式存在,RNA结构的动态变化对于遗传信息的精确传递至关重要,目前缺乏实验方法在基因组范围内解析RNA的原位高级结构。此外,研究RNA结合蛋白的经典CLIP-seq方法需要大量的细胞,无法解决细胞的异质性和个别细胞数目稀缺的问题,因此亟待开发单细胞的功能基因组学研究方法。