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生命科学联合中心举办2017年国际学术交流会

2017 Annual Symposium of the Center for Life Sciences

 

2017年生命科学联合中心国际学术交流会于1013日在清华大学李兆基科技大楼A278会议室成功举行。来自清华大学、北京大学、中科院各研究所等高校和科研机构近500位师生参加了本次国际学术交流会。会议由生命科学联合中心主办,生命科学联合中心(清华方面)PI、清华大学生命学院副院长戚益军教授和生命科学联合中心(北大方面)学术委员会主任汤超教授分别主持了学术交流会的上、下半场。

     

会议邀请了5名国际知名专家学者围绕生命科学多个领域的最新研究进展和热点问题分别作了主题报告,并分享了各自团队的最新研究成果。

其中,美国国家科学院院士、霍华德•休斯医学研究所研究员、美国杜克大学生物系董欣年教授以中华文化的独特视角,结合自己实验室最新的研究成果,阐述了植物免疫调控的阴阳理论,即植物是怎样巧妙地平衡自身有规律的生理生化活动和免疫机制开启给细胞带来的剧变。董教授首先介绍了植物的系统性免疫机制(SAR),以及在该过程中起关键作用的免疫调控蛋白NPR1。她近几年的研究成果表明,NPR1不仅控制细胞核中免疫基因的表达调控,还在免疫开启时直接参与调控生物钟,增强原有的昼夜节律,从而协调固有的重要生理过程和免疫开启所造成的资源竞争,实现植物细胞双过程的稳态。另外,董教授还讲述了翻译调控在免疫中的重要作用。已发表研究认为抗病基因表达的增强,即转录水平的调控是主要的免疫调节机制。而她的最新研究成果表明,mRNA的翻译调控同样也是对免疫调节的一个有效途径。翻译的调控借助于抗病基因上游的小编码框,。它们感知细胞的免疫状态并调节下游基因的翻译效率,从而做到“有的放矢”。该调控可以被有效地应用于作物中,前景十分广阔。

美国哈佛大学医学院病理系、波士顿德纳•法布尔癌症研究院病理学家Matthew Meyerson教授以《人类癌症的基因组学分析》为题阐述了该领域的最新研究成果。报告介绍了高通量基因组测序的发展使科学家通过对基因组、外泌体组以及转录组的测序系统性地发现了人类癌症与体细胞基因组变化之间相关性。这些发现让人类对于体细胞基因组的变化的途径有了很多新的认识,包括表观遗传调控因子、RNA剪接因子、免疫应答因子等,以及之前已知的信号转导、细胞周期和转录调控的通路。Matthew Meyerson教授论述了通过这些不同的途径引发的基因拷贝数的变化、基因突变以及基因重排所产生的基因组的改变,尤其是最近关于肺癌的大尺度的基因组研究,并进一步阐述了其对于理解肿瘤发生的意义以及对于靶向和免疫疗法发展的影响。

美国国家科学院院士Dinshaw Patel教授报告了关于《CRISPR-Cas防御系统:识别,剪切和抑制》的最新研究进展。根据Dinshaw Patel教授的报告,处于中心法则核心位置的RNA是生物体内一类极其重要的生物大分子,在遗传信息传递和生物催化等方面具有双重功能。一方面,RNA在细胞内负责遗传信息的定向传递,指导蛋白的可控表达,例如核糖开关(Riboswitch)通过感知并结合细胞内的代谢小分子,从而调控蛋白表达水平;另一方面,RNA在细胞抵御外界入侵核酸方面发挥重要作用,例如CRISPR-Cas系统通过识别结合特定 RNA序列实现对入侵DNA的有效切割。Dinshaw Patel教授等运用X射线晶体学和冷冻电镜等技术,解析了脂环酸芽孢杆菌(Alicyclobacillus acidoterrestrisC2c1蛋白结合sgRNA和目标DNA的三维结构,及其结合抗CRISPR蛋白(anti-CRISPR protein)的复合物结构,从而为全面揭示细胞体内CRISPR-Cas防御系统的分子基础奠定了坚实基础。

丹娜法伯癌症研究院cBio中心主任、哈佛大学医学院细胞生物学Chris Sander教授围绕两大生物学问题分享了自己的研究:1、蛋白质,RNA,分子复合物的3D结构预测;2、癌症结合疗法的设计。在第一个问题中,Chris Sander教授介绍道,计算生物学、结构生物学和统计物理学专业知识的结合为计算机蛋白质折叠问题提供了解决方案。基因组序列包含丰富的关于大分子(如蛋白质)功能约束的进化信息。该信息可以有效地开发,以检测蛋白质残基之间的进化偶联,并解决从单独序列计算蛋白质和RNA三维结构的长期挑战。自1994年初步尝试以来,进化耦合方法得益于可用序列的爆炸性增长和全球统计方法的应用取得了实质性的进展,如相关突变模式的最大熵蒸馏。除了蛋白质和RNA三维结构之外,这种强大的共变分析有助于鉴定参与配体结合、复合物形成和构象变化的功能性残基。Chris Sander教授期望进化协变模式的计算有助于阐明蛋白质和RNA结构的全谱以及它们的功能交互和进化动力学。在第二个问题中,Chris Sander教授介绍道,细胞和生物体已经演变为对外部扰动具有稳定性,并适应不断变化的条件。这种能力对癌症患者造成严重问题。一些有针对性的抗癌药物效果非常好,但抵制几乎肯定会出现。因此引出了三个特殊的科学挑战:(1)发现应对药物的逃生路线,以及如何通过干预的组合来堵塞出口;(2)在“癌症基因组图谱”中,Atlas经验性地描述了用于改进治疗导航的致癌性改变的前景;(3)使用实验扰动生物学(系统扰动加上丰富的反应观察,如蛋白质水平和蛋白质修饰的变化)导出癌细胞的可执行网络模型,指导联合治疗的发展。

美国国家科学院院士、美国约翰霍普金斯大学医学院神经科学系和眼科学系King-Wai Yau教授作了题为《眼中的光探测:大图景展望》的报告。在报告中,King-Wai Yau教授介绍了迄今为止我们对眼中各种感光细胞及其光传导机制的了解,提到一些尚未发表的实验结论。这些实验驳斥了“视网膜视杆细胞的光传导具有典型的、极高的信号放大现象”的经典说法。King-Wai Yau教授还讲到一些关于“一类本源性光敏感性视神经节细胞中光传导”的惊人发现,这类视神经节细胞主要介导“非图像形成性”视觉功能。这一研究成果还尚未发表。

本次国际学术交流会还对生命科学研究领域过去几年的研究进展、未来面临的挑战进行了总结,展望了生命科学在全球范围内学科发展趋势和在社会发展中的作用。

2017年生命科学联合中心国际学术交流会为广大师生提供了近距离接触学术大师并聆听其研究心得的机会。各位专家的学术热情也深深地感染了众人。整场报告座无虚席,在场师生踊跃提问,与专家们积极互动。会议中关于当下生命科学领域热点问题的讨论,为在场师生提供了本领域最前沿的信息。本次会议促进了国内外生命科学研究领域的学术交流,拓展和提升了广大师生的学术视野,也将吸引更多优秀青年人才投身生命科学研究。

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