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生命中心成功举办2024年两校学术研讨会

2025-01-15    点击:


2025年1月3日下午,生命科学联合中心在北京大学秋林报告厅成功举办了2024年两校学术研讨会。此次研讨会由生命中心PI李毓龙和刘俊杰共同主持,来自两校的130余名PI及200余名学生积极参与,共同探讨生命科学的最新研究成果和未来发展方向。

生命中心PI谢晓亮进行了   题为“   FOOtprinting by DeamInasE(FOODIE)”的学术报告。    

 

                    

生命中心PI谢晓亮作报告

谢晓亮首先综述了近些年课题组开发的单细胞组学技术,着重介绍了最新开发的基于单细胞转录组的共调控基因模块计算方法CGMFinder,展示了应用在PBMC中的结果:不同免疫细胞类型有不同的基因模块进行调控。之后强调了这些细胞类型特异的基因模块受到不同转录因子组合调控的重要性,并介绍了在ENCODE和JASPAR等数据库的探索基础上,课题组开发的利用双链脱氨酶标记转录因子印记的新技术FOODIE。FOODIE技术可用于单细胞实验,以解析复杂组织不同细胞类型的特异转录因子。此外,FOODIE可以在单分子层面研究两个转录因子的共结合的正负协同效应。利用FOODIE技术对上述基因模块进行细致分析,谢晓亮团队发现调控管家基因模块的TF大多位于启动子,而调控组织特异性基因模块的TF大多位于增强子。谢晓亮还展望了与乔杰、汤富酬、高歌教授的合作:将单细胞FOODIE技术用于探索人类早期胚胎发育的转录因子计划,以期发现决定人类细胞命运的关键转录因子调控机制。

谢晓亮还介绍了在此基础上开发的体外技术ivtFOODIE,同样利用双链脱氨酶对转录因子进行梯度滴定以测得它和人类基因组DNA的结合亲和力KD,并预计与昌平实验室的陈明辰老师合作,通过对数十个转录因子的ivtFOODIE数据进行具有预训练的机器学习,以期精确预测任意转录因子在任意DNA序列上的结合强度。

生命中心PI邓兴旺带来了题为“全面开展作物精准分子设计育种”的报告。

                           

生命中心PI邓兴旺作报告

他首先介绍了北京大学现代农业研究院的发展状况。他介绍道,2021年山东省人民政府与北京大学签署共建的北京大学现代农业研究院正式启用,其中包含种植基地、育种大棚、研发中心等设施。随着科研人员的陆续迁入,研究院的科研加速推进,每年发表了越来越多的科研成果。随后他介绍了他们具体的工作内容:基于完整组学的精准设计育种。通过端粒到端粒的高精度基因测序,他们可以获得更全面的基因组信息,从而对每个物种的每个表型进行基因分析,更详尽地分析表型与基因型之间的对应关系,从而利用精准设计育种。

以西瓜为例,研究院多个课题组合作注释了西瓜属28个代表性材料的基因组以及突变体库,并进行信息挖掘。利用野生型的基因进一步提升优良品种。他们的新品种得到了第二届中国(海南)国际西甜瓜发展大会的4个赛道的3个一等奖。他们也在促进他们成果的商业化发展。我国大豆严重依赖进口。每年仅能自产两千万吨,进口一亿吨。我国大豆产量无法上升的主要原因是大豆种植所需土壤环境与玉米冲突,我国有限的耕地要优先用于玉米。玉米大豆间作技术可以在不影响玉米产量的前提下获得大豆。但是玉米、大豆的除草剂会互相杀死对方,导致间作的除草变得非常麻烦。邓兴旺课题组研发了抗大豆除草剂的玉米,解决了间作时的除草问题,这使得间作技术可以进一步推广,从而提高我国的大豆产量。

生命中心PI时松海做了以“Assembly and Operation of the Neocortex”为题的报告。

                           

生命中心PI时松海作报告

生物大脑的强大功能和低能耗依赖于大脑皮层中数量庞大、类型各异的神经细胞组装的复杂精准神经环路。哺乳动物大脑新皮层由表及里分为六层细胞层,每层的细胞类型和特性不同。其中,浅层神经元主要进行皮层内的信息交互,深层神经元主要进行跨脑区的信息交互。因此大脑皮层发育时不仅要产生不同类型的神经元,而且神经元要组装成正确的皮层结构。时松海课题组研究发现,随着神经发生的进行,神经干细胞产生神经元的潜能不断下降,发育早期能产生深层神经元,晚期只能产生浅层神经元。并且,发育不同阶段的神经干细胞产生的神经元数量符合泊松分布模型,可通过数学模型体外模拟变化的神经干细胞输出构建大脑新皮层的过程。通过进一步的研究,时松海课题组提出了大脑皮层发育调控的双层调控模型:第一个调控层由转录因子组成,动态调控神经干细胞的增殖分化状态;第二层是全局调控器,整体调控神经细胞的输出。

时松海指出,研究大脑发育的意义在于更好地理解大脑功能运行的机制。大脑皮层在水平方向上是六层层状细胞结构,但其功能结构是重复排列的、垂直于皮层表面的区域组成。以初级视觉皮层为例,具有相同或者相似“方向选择性”的神经元垂直柱状分布在皮层中,形成功能柱。时松海团队研究发现,单个神经干细胞通过不对称分裂产生的子代神经元之间优先形成化学突触连接,表明神经元之间的谱系关系在神经环路组装中发挥重要作用。同时,利用小鼠疾病模型,发现神经系统疾病的发生与神经元的分布和组织方式密切相关:唐氏综合征致病基因的敲除导致大脑皮层神经元克隆密集分布,而自闭症谱系障碍风险基因的敲除导致神经元克隆分散分布。

生命中心PI王一国带来了关于代谢调控中新激素发现的经历和成果的报告。

                                  

生命中心PI王一国作报告

他在本次报告中回顾了团队在代谢调控中新激素发现的经历和成果。代谢稳态是由能量的吸收、储存及消耗三部分共同维持的,激素的调控在其中起着关键的作用。在此过程中探索新的激素,对于代谢稳态调控的理解及代谢性疾病的治疗具有重要意义。然而激素具有高动态、低丰度等特性,使得新激素的发现过程变的迟缓。针对这一问题,王一国总结了团队通过基因组范围筛选及血清蛋白质组筛选等方法发现5个新激素的研究策略,并系统地介绍了这几种新激素在能量代谢调控中的作用及机制。

首先,生命中心PI王一国介绍Famsin(肠促生存素)是一种新型肠道分泌激素,通过与其受体OLFR796 结合,有助于禁食的代谢适应,并且Famsin 可以促进胰高血糖素分泌,在维持血糖稳态的过程中发挥关键作用。随后王一国还介绍了另一个调控机体血糖稳态的分泌蛋白Feimin(降糖素),其作为一种新型肌泌激素在降低餐后血糖中发挥功能。另外在脂质代谢方面,王一国还介绍了团队首次发现并命名的一种肠道激素Cholesin (肠抑脂素),并深入探讨了Cholesin 调控机体胆固醇稳态的作用和机制。最后还对未来研究(例如长效多肽的设计)进行了展望。

随后,两校生命中心近两年新入职PI汪旸、向烨、陈晓颖、王强、曹云龙、白凡、秦为、韩铭、张颖、李栋、梁希同、钟上威、白洋、王刚、曾虎以“Flash Talk”的形式分别围绕自身研究领域为大家带来了精彩的报告。这些报告涵盖了生命科学的多个方向,展示了生命中心在各个领域取得的最新研究成果和未来发展趋势。(附flash talk日程)

此次学术研讨会不仅为两校生命中心的PI和学生们提供了一个交流和学习的平台,也展示了生命中心在生命科学领域的强大实力和创新能力。

Flash talk日程

报告人

工作单位

题目

 

北京大学第一医院

Cutaneous T Cell Lymphoma: When a hero turns evil

 

清华大学基础医学院

病毒组装与入侵分子机制

陈晓颖

清华大学基础医学院

神经退行性疾病中的神经免疫学机制探索和干预策略

 

清华大学生命科学学院

米色脂肪的形成及其对代谢健康的调控

曹云龙

北京大学生物医学前沿创新中心

Pre-existing antibody repertoire shapes the degree of viral immune imprinting

 

北京大学生物医学前沿创新中心

人体正常组织中的体细胞突变和克隆扩增

 

清华大学药学院

基于活体兼容邻近标记技术的时空蛋白质组学

 

北京大学前沿交叉科学研究院、

定量生物学中心

AI for nonequilbrium systems”

 

清华大学生命科学学院

丘脑的功能及其在疾病中的作用

 

清华大学生命科学学院

High spatiotemporal resolution imaging: from fix to live, from 2D to 3D and beyond

梁希同

北京大学生命科学学院

章鱼和乌贼的行为与智能

钟上威

北京大学生命科学学院

植物幼苗出土存活的分子调控机理

 

北京大学生命科学学院

根际菌群与植物的良性互作机理

 

北京大学生命科学学院

Decoding the systemic effects of cancer

 

北京大学未来技术学院

Spatiotemporal mapping of gene regulatory network