实验室致力于RNA/DNA修饰的生物学通路、功能和机制研究。为了实现这一目标，我们综合运用包括化学生物学、表观遗传学、基因编辑、单细胞组学和基因组学等多学科手段，旨在揭示核酸表观遗传修饰的新颖功能和调控机制。

1. RNA修饰和表观转录组学

几十年的研究已经鉴定了100多种转录后修饰。研究人员之前认为，一旦RNA修饰产生，这些共价修饰都是稳定存在、不可逆转的。然而，最近关于6-甲基腺嘌呤(m6A)的一系列研究证明，RNA甲基化也是动态可逆的，并且在基因表达调控中起到重要作用。因此，“表观转录组学”也随之兴起。

除了m6A，转录组上还存在其它表观遗传修饰。我们课题组最近的研究发现，多种之前认为只在非编码RNA上存在的转录后修饰，即假尿嘧啶(Ψ)和1-甲基腺嘌呤(m1A)，也广泛存在于哺乳动物的mRNA当中。我们的研究表明这些转录后修饰在转录组中广泛存在，受多种外界刺激的动态调控，并且对于m1A来说，可以被潜在的 “eraser” 消码器蛋白去甲基化。然而，mRNA上m1A和Ψ修饰的生物学功能还尚不清楚。此外，我们最近鉴定了mRNA上的动态、可逆修饰m6Am。我们希望利用课题组已经开发的新颖表观转录组测序技术，来阐释这些RNA修饰在生理及病理条件下的功能和调控机制，从而在表观转录组学这个新兴起的学科中发现一片“新大陆”。

2. 基因编辑

基因编辑作为新兴的颠覆式生物技术，已经在生物医药、农业、能源和生物安全等方面展现了巨大的潜力。基于我们在化学生物学、分子生物学和高通量测序等方面的特长，本课题组也评价现有的基因编辑工具，并发展更为精准、强大、便捷的基因编辑新技术。

3. DNA修饰和表观基因组学

哺乳动物基因组中，具有5-甲基胞嘧啶（5mC）、5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）、5-醛基胞嘧啶（5fC）和5-羧基胞嘧啶（5caC）等多种表观基因组修饰。本实验室开发了多个单碱基、单细胞水平上表观基因组的组学检测技术，未来将应用于单细胞测序和临床研究，以期鉴定疾病的生物标志物。此外，我们也关注染色质可及性的组学检测技术。

代表性科研论文：

1. Lei Z, Meng H, Lv Z, Liu M, Zhao H, Wu H, Zhang X, Liu L, Zhuang Y, Yin K, Yan Y, YI C^*. Detect-seq reveals out-of-protospacer editing and target-strand editing by cytosine base editors. Nature Methods. 2021; 18: 643-51.

2. Liu J, Li K, Cai J, Zhang M, Zhang X, Xiong X, Meng H, Xu X, Huang Z, Peng J. Fan J^*, YI C^*. Landscape and Regulation of m6A and m6Am Methylome across Human and Mouse Tissues. Mol Cell. 2020; 77:426-440.

3. Song J, Zhuang Y, Zhu C, Meng H, Lu B, Xie B, Peng J, Li M^*, Yi C^*. Differential roles of human PUS10 in miRNA processing and tRNA pseudouridylation. Nat Chem Biol. 2020; 16: 160-169.

4. Shu X, Liu M, Lu Z, Zhu C, Meng H, Huang S, Zhang X, Yi C^*. Genome-wide mapping reveals that deoxyuridine is enriched in the human centromeric DNA. Nat. Chem. Biol. 2018; 14: 680-687.

5. Li X, Xiong X, Zhang M, Wang K, Chen Y, Zhou J, Mao Y, Lv J, Yi D, Chen X, Wang C, Qian S, Yi C^*. Base-Resolution Mapping Reveals Distinct m1A Methylome in Nuclear- and Mitochondrial-Encoded Transcripts. Molecular Cell, 2017; 68: 993-1005.

6. Zhu C, Gao Y, Guo H, Xia B, Song J, Wu X, Zeng H, Kee K, Tang F^*, Yi C^*. Single-Cell 5-Formylcytosine Landscapes of Mammalian Early Embryos and ESCs at Single-Base Resolution. Cell Stem Cell, 2017; 20: 720-731.

7. Li X, Xiong X, Yi C^*. Epitranscriptome sequencing technologies: decoding RNA modifications. Nat. Methods, 2016; 14: 23-31.

8. Li X, Xiong X, Wang K, Wang L, Shu X, Ma S, Yi C^*. Transcriptome-wide mapping reveals reversible and dynamic N1-methyladenosine methylome. Nat. Chem. Biol., 2016; 12: 311-316.

9. Li X, Zhu P, Ma S, Song J, Bai J, Sun F, Yi C^*. Chemical pulldown reveals dynamic pseudouridylation of the mammalian transcriptome. Nat. Chem. Biol., 2015; 11: 592-597.

10. Xia B, Han D, Lu X, Sun Z, Zhou A, Yin Q, Zeng H, Liu M, Jiang X, Xie W, He C^*, Yi C^*. Bisulfite-free, base-resolution analysis of 5-formylcytosine at the genome scale. Nat. Methods, 2015; 12: 1047-1050.