从长江学者和杰青到院士有多难?

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中国科学院院士和中国工程院院士(简称两院院士)是学术领域的最高称号,是无数科研工作者梦寐以求的荣耀。长江学者特聘教授(简称长江特聘)和国家杰青获得者(简称国家杰青)是国内仅次于两院院士的人才计划,均有“院士摇篮”的美誉。据青塔团队分析,长江学者和国家杰青大致需要近12年的科研积累,才能当选为两院院士。而且,最终仅有1/10的长江特聘和国家杰青有机会成为院士。

我们今天介绍的徐彦辉教授,他是饶子和院士的研究生,施一公院士的博后,目前已经是国家杰青和长江学者。徐彦辉团队在染色质结构与转录、表观遗传调控、DNA修复损伤和肿瘤分子生物学等领域做出了很多杰出工作。

徐彦辉,1977年出生于辽宁,1995年考入清华大学生物科学与技术系,先后获得学士、博士学位;2004年博士毕业后前往美国普林斯顿大学从事博士后工作;2008年回国进入复旦大学从事科研工作至今
在清华求学期间

以人类为代表的高等生物进化出一系列复杂的基因表达调控机制,利用同一套基因组形成多种不同表型的细胞,实现复杂的生长发育过程。发生在基因启动子区的转录起始过程是基因表达调控的核心。通过表观遗传修饰(如启动子区DNA甲基化),染色质重塑暴露启动子DNA,在启动子区装配超大分子量转录起始复合物,细胞可在复杂的转录调控信号作用下实现基因差异表达,决定细胞的命运,对上述复杂过程的分子机制的研究,极具挑战性。

徐彦辉团队建立了体外重构转录起始超大复合物的独特方法,并结合生化和结构分析,揭示了染色质重塑复合物结合核小体机制,提出启动子上核小体剔除(转录起始所必须)模型(Science,2020a);转录起始复合物的启动子识别、分步组装、转录激活等过程的机制,阐明为什么转录可以在各种不同的启动子上开始 (Science,2021aScience,2021b,cover);+1位核小体(启动子下游的第一个核小体上)对转录起始过程的调控机制 (Science, 2022);发现并鉴定新型转录调控复合物,揭示其对转录起始的抑制作用(Science,2020b)。

哺乳动物基因组的DNA甲基化发生在胞嘧啶第五位碳原子,即5-甲基胞嘧啶上,主要发生在CpG二核苷酸。其建立是由DNMT3A/3B在胚胎发育早期完成的,而甲基化模式的维持是由DNMT1和UHRF1完成的。TET蛋白可氧化5-甲基胞嘧啶,负责DNA去甲基化过程。徐彦辉团队集中研究上述过程的分子机制,并设计相关小分子调节剂。

环境和细胞内多种因素可引起DNA损伤并导致基因组不稳定。DNA损伤应答对维持基因组的稳定性和整体性都至关重要。在真核生物中,不同的DNA损伤均可引起应答蛋白激活,这些蛋白主要包括DNA-PKcs,ATM,ATR,以及Fanconi Anaemia复合物等激酶,参与DNA修复,细胞周期阻滞,细胞凋亡,衰老等信号通路的调控。DNA修复发生在损伤位点附近的染色质区域,该过程异常伴随多种肿瘤发生。

mTOR属于PIKK蛋白激酶家族,包含两个重要的蛋白质复合物,mTORC1和mTORC2。mTORC1由mTOR、Raptor、mLST8组成,其激酶活性可被Rapamycin抑制,其异常多伴随肿瘤发生、衰老以及糖尿病等诸多疾病,是重要的药物靶点。mTORC2由mTOR、mLST8、Rictor、mSin1组成,对Rapamycin不敏感,参与胰岛素-PI3K信号通路的响应并调控细胞增殖,其变异参与肿瘤发生,也被认为是重要的抗肿瘤药物靶点。

https://xulab.fudan.edu.cn/Contact.htm

徐彦辉目前是复旦大学附属肿瘤医院和生物医学研究院研究员。曾获新基石研究员项目、国家杰出青年科学基金、“长江学者”特聘教授、国家“万人计划”科技创新领军人才等项目,科学探索奖、谈家桢生命科学奖 (创新奖)、中国优秀青年科技人才奖等荣誉。课题组长期从事基因表达调控的研究,围绕基因启动子区发生的转录起始复合物装配,染色质重塑和DNA甲基化调控,系统揭示了基因表达调控的分子机制。

自2023年起,实验室做了较大研究方向调整,包括:①转录调控的机制:开展基于染色质的转录起始的机制研究,拓展研究方法,包括体外生化分析,利用测序技术表征转录起始过程,单分子生物物理方法研究转录起始的动态过程等,并综合结构生物学、生物化学、生物物理等方法,系统阐释转录起始这一极其复杂且重要的生物过程。②利用编码抗体库解码蛋白组:构建DNA编码的抗体库(DNA-encoded Antibody Libraries, DEAL),开发同时靶向多种蛋白质的蛋白组解码技术,在单细胞、发育、病理等层面解析生物大分子在细胞表面和染色质等层面的复杂相互作用和功能。

参考资料

1. https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_2575404

2. https://xulab.fudan.edu.cn/

芒果师兄聊生信
1.生信技能和基因编辑。2.论文发表和基金写作。3. 健康管理和医学科研资讯。4.幸福之路,读书,音乐和娱乐。
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