南模講座雙同源重組酶介導的遺傳操作技術建立及應用

內容速遞：
1. 建立雙同源重組酶系統(tǒng)的背景和意義

2. 雙同源重組酶系統(tǒng)在干細胞和再生醫(yī)學領域中的應用：

解決成體心肌干細胞相關爭論

鑒定成體肺上皮干細胞

發(fā)現(xiàn)成體新生肝細胞來源

3. 推廣與展望

嘉賓介紹：周斌  研究員、研究組長、博士生導師

2002年畢業(yè)于浙江大學醫(yī)學院臨床醫(yī)學系獲得MD。2006年畢業(yè)于中國醫(yī)學科學院中國協(xié)和醫(yī)科大學獲得PhD。2006年至2010年在美國哈佛大學醫(yī)學院波士頓兒童醫(yī)院從事博士后研究，并于2009年任哈佛大學醫(yī)學院講師和Research Associate。2010年9月起至2016年8月任中國科學院上海生命科學研究院營養(yǎng)科學研究所研究員，研究組長。2016年9月起任職于中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所研究員，研究組長。曾獲得國際心臟研究會ISHR“杰出研究員獎”、國家杰出青年科學基金、 “英國皇家學會-牛頓高級學者基金”、中國青年科技獎、中國科學院青年科學家獎、談家楨生命科學創(chuàng)新獎、樹蘭醫(yī)學青年獎、科學探索獎、上海市自然科學牡丹獎等。多次獲得中國科學院“優(yōu)秀研究生指導教師”稱號、“優(yōu)秀導師獎”、“朱李月華優(yōu)秀教師”獎等。

主要研究方向：

1. 建立和發(fā)展譜系示蹤及遺傳操作新技術，實現(xiàn)哺乳動物體內更為精準、高效地遺傳示蹤和操作，揭示細胞分化、增殖、衰老、死亡等過程，并闡明其遺傳與表觀遺傳調控機制。
2. 利用遺傳學、合成生物學、分子生物學、細胞生物學、生物信息學等多學科交叉技術和方法，系統(tǒng)研究干細胞在重要器官(如心臟、肝臟、肺)的發(fā)育與再生中功能及其細胞命運可塑性的調控機理。
3. 建立鄰近細胞遺傳操作新技術，深入解析哺乳動物體內細胞-細胞交流過程，在單細胞水平探索體內細胞微環(huán)境對細胞命運調控的機理。

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遺傳譜系示蹤技術是揭示特定類型細胞在發(fā)育、疾病和再生中轉分化現(xiàn)象的有效研究方法，對深入了解體內細胞命運可塑性具有重要意義。

早前，體內的細胞追蹤技術主要基于 Cre-loxP同源重組系統(tǒng)。Cre-loxP同源重組酶介導的遺傳譜系示蹤及遺傳靶向操作技術是揭示體內細胞生物學功能的重要工具，不僅可以用于深入研究器官發(fā)育和再生過程中的分子機制，也是追蹤體內細胞起源和命運調控的重要手段。該技術能否精確進行遺傳操作的關鍵在于驅動Cre表達的基因/啟動子是否特異，目前部分研究中使用的驅動Cre表達的基因/啟動子并不特異，容易造成實驗結果的假陽性，以致于在細胞命運和基因功能分析等研究中出現(xiàn)諸多爭議。

圖片來源于中科院生化所官網(wǎng)

為了排除譜系示蹤出現(xiàn)的假陽性問題，周斌研究組開發(fā)了基于Dre-rox與Cre-loxP雙同源重組酶系統(tǒng)的遺傳譜系示蹤新技術。將Dre-rox同源重組系統(tǒng)引入到傳統(tǒng)的基于Cre-loxP同源重組系統(tǒng)的遺傳譜系示蹤技術中，有效地規(guī)避了由于Cre表達的不特異性而導致的非特異性（“異位”）同源重組，實現(xiàn)了更為精準的遺傳譜系示蹤，為發(fā)育、干細胞及再生等領域的深入研究奠定了可靠的技術基礎。