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12月24日水木清华生命科学讲座系列第98期 - 汤富酬
发布时间:2020-12-21关键字:

 

12月24日水木清华生命科学讲座系列第98期 - 汤富酬


时间:2020-12-24 15:00-16:00

主讲人:汤富酬

主题:利用单细胞测序技术探索人类发育和疾病的奥秘

地点:清华大学生物医学馆E109


Introduction:

 

  汤富酬,北京大学生命科学学院BIOPIC中心教授,北京未来基因诊断高精尖创新中心副主任。主要从事人类早期胚胎以及生殖系细胞发育以及癌症的单细胞功能基因组学研究。在国际上率先系统发展了单细胞功能基因组学研究体系,开启了单细胞转录组测序时代(发展了世界上第一个单细胞转录组测序技术(2009),第一个单细胞DNA甲基化组测序技术(2013),第一个单细胞多组学测序技术(scTrio-seq, 2016),第一个单细胞表观基因组多组学测序技术(scCOOL-seq, 2017))。在此基础上,发现了人类生殖系细胞发育过程中基因表达网络的多项重要表观遗传学调控机理,例如,

(1) 发现人类植入前胚胎的DNA甲基化重编程过程是基因组全局大规模去甲基化和重要基因组区域从头加甲基化之间复杂动态平衡的结果。

(2) 发现人类植入前胚胎中父、母源基因组DNA甲基化以及染色质状态的不对称分布在发育重编程过程中的逆转,揭示了父、母源DNA甲基化等表观遗传信息在胚胎发育过程中的不对称传递。

(3) 揭示了人类胚胎着床过程中胚内胚外不同谱系细胞的基因组DNA重新甲基化的关键特征,以及雌性胚胎中X染色体随机失活和剂量补偿效应的重要特点。

(4) 发现了人类胚胎生殖细胞异步发育过程中的全部重要阶段和关键节点以及生殖细胞-微环境细胞之间的协同发育关系,深化了对人类早期胚胎和生殖系细胞发育以及表观遗传重编程过程的认识。

  近年来对于人类癌症进行了深入的表观基因组学研究,发现了结直肠癌的多种重要分子特征,例如:

(1) 揭示了结直肠癌DNA甲基化异质性的重要特征,发现结直肠癌细胞中基因组去甲基化强烈富集在异染色质区域,提示异染色质紊乱是结直肠癌的重要生物学特征。

(2) 发现以基因组拷贝数变异为代表的遗传变异在人体正常组织的各种免疫细胞、成纤维细胞以及血管内皮细胞中广泛存在。

(3) 发现肿瘤组织中发生遗传异常的成纤维细胞的比例远远高于癌旁正常组织,并且遗传异常的成纤维细胞在肿瘤组织中发生了显著的克隆扩张。

(4) 发现了5个肿瘤微环境中成纤维细胞特异表达的肿瘤标志基因,它们的表达水平均与结直肠癌预后密切相关。

  以通讯(或者共同通讯)作者身份在Cell (2013, 2015, 2020),Nature (2014, 2016, 2018, 2019),Science (2016, 2018),Cell Stem Cell (2014, 2017a,b,c, 2018, 2019), Nature Cell Biology (2018a,b), Nature Genetics (2018), Genome research (2013), Gut (2020), Cancer Cell (2020)等期刊发表论文60余篇。其中多项研究工作获评2014年度和2015年度中国科学十大进展以及2015年度和2019年度中国生命科学领域十大进展。目前为Cell Stem Cell,Genome Biology, Genomics Proteomics & Bioinformatics, Open Biology, Precision Clinical Medicine等学术期刊编委。多次受邀参加AGBT (Advances in Genome Biology & Technology)、ISSCR (International Society for Stem Cell Research)、ICHG (International Congress of Human Genetics)、Gordon Conferences (Epigenetics series, Germ cell development series, Cancer series)、HCA (Human Cell Atlas)等国际会议并作受邀报告。组织并主持了冷泉港亚洲单细胞基因组学前沿国际会议(2016, 2018, 2020)。

 

Abstract:

 

  将探讨两个主题:(1)人类生殖系细胞发育的表观遗传学调控机理。例如,我们发现人类植入前胚胎的DNA甲基化重编程过程是基因组全局大规模去甲基化和重要基因组区域从头加甲基化之间复杂动态平衡的结果。发现人类植入前胚胎中父、母源基因组DNA甲基化以及染色质状态的不对称分布在发育重编程过程中的逆转,揭示了父、母源DNA甲基化等表观遗传信息在胚胎发育过程中的不对称传递。发现了人类胚胎着床过程中胚内胚外不同谱系细胞的基因组DNA重新甲基化的关键特征,以及雌性胚胎中X染色体随机失活和剂量补偿效应的重要特点。还发现了人类胚胎生殖细胞异步发育过程中的全部重要阶段和关键节点以及生殖细胞-微环境细胞之间的协同发育关系。这些发现深化了对人类早期胚胎和生殖系细胞发育以及表观遗传重编程过程的认识。

   (2)人类结直肠癌发生的表观遗传学调控机理。例如揭示了结直肠癌DNA甲基化异质性的重要特征,发现结直肠癌细胞中基因组去甲基化强烈富集在异染色质区域,提示异染色质紊乱是结直肠癌的重要生物学特征。


 

 

 




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