基本信息
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个人简介
荣誉或奖励
2017年12月 湖北省楚天学者计划 楚天学子
2017年1月 优秀毕业生 北京大学
2011年6月 优秀毕业生 南京农业大学
主要研究领域:
本课题组的研究方向为微生物合成与定量生物学,该领域目前是国际领域的研究热点,研究思路处于定量生物学与经典的分子生物学的交叉,涉及到多学科的研究理论策略。我们的研究主要集中于(但不局限于)细菌。我们希望建立一个理解细菌的综合性框架体系,进而可以预测细菌这个系统的“运作模式”(如其对各种生长环境的生理响应),我们关注但不强调特定的细菌分子调控细节。
经典的分子生物学主要采用“自底而上”(bottom up),“各个击破”的策略来研究生物体。其主要研究特定的蛋白或者信号途径的作用机制及其生物学意义。然而由于生物体过于复杂,包含了太多的分子作用细节以及未知的参数,“Bottom up”的研究策略很难上升到整体水平进而研究预测生物体的运行模式。而我们则采用“自上而下”(Top Down)的策略。通过对细菌采用各种不同的生理学扰动(如采用不同的营养以及逆境条件使得细菌的生长速率这个全局参数受到影响),研究细菌生理水平上的响应,包括各种大分子组分如核糖体、蛋白质、RNA、以及 DNA 的含量变化、定量测定各种基因表达水平的变化、定量测定各种代谢类以及调控类小分子的含量变化。通过这些全局信息,总结出定量模型,用于预测细菌这个系统的生理响应模式,有助于理解生物体基因表达调控的意义,理解细菌最根本的全局基因表达调控策略以及其分配蛋白质组以及代谢组资源的策略。我们的一些代表性研究方向如下:
(1) 细菌细胞周期以及细胞体积调控
为了保证稳定的种群繁殖,细菌必须将其自身生长与细胞周期的各个步骤(如染色体复制以及细菌分裂)紧密偶联以维持细胞体积内稳态。我们通过采用多种生长逆境,研究细菌细胞体积以及细胞周期的不同变化趋势,结合各种基因表达的定量研究,拟探索细菌将其生长以及细胞周期偶联的模式与分子机制。
(2) 抗生素作用机制与细菌耐药性研究
经典的抗生素作用机制研究更加依赖于体外研究。我们的研究方向则更加集中于体内。我们采用亚致死的抗生素作用浓度,研究抗生素对细菌基因表达以及生物大分子运行速度的影响,以期理解亚致死浓度抗生素如何抑制细菌的生长以及细菌的应对策略。另外,考虑到细菌在自然界和人体中经受的各种逆境环境,我们还关注逆境胁迫对细菌耐药性的影响作用。最后,抗生素耐药性休眠体细胞(Persister cell)的形成机制以及生理特性也是我们的关注方向之一。
(3) 细菌代谢调控
涉及研究细菌各个代谢途径的作用与偶联,比如分解代谢与合成代谢的偶联、核心代谢与蛋白质合成的偶联、细菌生长与能量供应的偶联以及细菌在不同生长状态的切换。本质上希望研究细菌是如何将代谢小分子丰度与蛋白质组的资源分配进行整合,实现对各种环境的响应。
2017年12月 湖北省楚天学者计划 楚天学子
2017年1月 优秀毕业生 北京大学
2011年6月 优秀毕业生 南京农业大学
主要研究领域:
本课题组的研究方向为微生物合成与定量生物学,该领域目前是国际领域的研究热点,研究思路处于定量生物学与经典的分子生物学的交叉,涉及到多学科的研究理论策略。我们的研究主要集中于(但不局限于)细菌。我们希望建立一个理解细菌的综合性框架体系,进而可以预测细菌这个系统的“运作模式”(如其对各种生长环境的生理响应),我们关注但不强调特定的细菌分子调控细节。
经典的分子生物学主要采用“自底而上”(bottom up),“各个击破”的策略来研究生物体。其主要研究特定的蛋白或者信号途径的作用机制及其生物学意义。然而由于生物体过于复杂,包含了太多的分子作用细节以及未知的参数,“Bottom up”的研究策略很难上升到整体水平进而研究预测生物体的运行模式。而我们则采用“自上而下”(Top Down)的策略。通过对细菌采用各种不同的生理学扰动(如采用不同的营养以及逆境条件使得细菌的生长速率这个全局参数受到影响),研究细菌生理水平上的响应,包括各种大分子组分如核糖体、蛋白质、RNA、以及 DNA 的含量变化、定量测定各种基因表达水平的变化、定量测定各种代谢类以及调控类小分子的含量变化。通过这些全局信息,总结出定量模型,用于预测细菌这个系统的生理响应模式,有助于理解生物体基因表达调控的意义,理解细菌最根本的全局基因表达调控策略以及其分配蛋白质组以及代谢组资源的策略。我们的一些代表性研究方向如下:
(1) 细菌细胞周期以及细胞体积调控
为了保证稳定的种群繁殖,细菌必须将其自身生长与细胞周期的各个步骤(如染色体复制以及细菌分裂)紧密偶联以维持细胞体积内稳态。我们通过采用多种生长逆境,研究细菌细胞体积以及细胞周期的不同变化趋势,结合各种基因表达的定量研究,拟探索细菌将其生长以及细胞周期偶联的模式与分子机制。
(2) 抗生素作用机制与细菌耐药性研究
经典的抗生素作用机制研究更加依赖于体外研究。我们的研究方向则更加集中于体内。我们采用亚致死的抗生素作用浓度,研究抗生素对细菌基因表达以及生物大分子运行速度的影响,以期理解亚致死浓度抗生素如何抑制细菌的生长以及细菌的应对策略。另外,考虑到细菌在自然界和人体中经受的各种逆境环境,我们还关注逆境胁迫对细菌耐药性的影响作用。最后,抗生素耐药性休眠体细胞(Persister cell)的形成机制以及生理特性也是我们的关注方向之一。
(3) 细菌代谢调控
涉及研究细菌各个代谢途径的作用与偶联,比如分解代谢与合成代谢的偶联、核心代谢与蛋白质合成的偶联、细菌生长与能量供应的偶联以及细菌在不同生长状态的切换。本质上希望研究细菌是如何将代谢小分子丰度与蛋白质组的资源分配进行整合,实现对各种环境的响应。
研究兴趣
论文共 26 篇作者统计合作学者相似作者
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合作者
合作机构
iScienceno. 2 (2024): 108818-108818
Science advancesno. 39 (2023): eadg9733-eadg9733
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