周巨民 - 中国科学院昆明动物研究所 -

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中国科学院昆明动物研究所
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个人简介

研究员、博士生导师，基因调控和表观遗传学科组负责人。2011年中科院"百人计划"引进人才。反绝缘子的发现者，已在Cell，GenesDev.，PNAS，MolecularCell，MCB，Development等杂志发表多篇具有广泛影响的学术论文，文章被引用超过1000次。并应邀为MolecularCell，DevelopmentalCell，MCB，PNAS，Development等杂志审稿。 2011.3-中国科学院昆明动物所研究员。 2003.9-2011.9美国宾西法尼亚大学细胞分子生物学研究生部导师（UniversityofPennsylvaniaCellandMolecularBiologyGraduateGroup，facultymember)。 2003.6-2011.9美国宾夕法尼亚大学医学院遗传学系（UniversityofPennsylvaniaSchoolofMedicineGeneticsDepartment)兼职教授。 2008.1-2011.9美国宾夕法尼亚大学威斯达研究所（WistarInstitute）基因表达与调控系副教授。 2000.9-2007.12美国宾夕法尼亚大学威斯达研究所（WistarInstitute）基因表达与调控系助理教授。 1995.7-2000.8美国加州大学伯克利分校分子生物系（UniversityofCaliforniaatBerkeley，DepartmentofMolecularCellBiology)博士后(导师：Dr.MikeLevine)。 1990.9-1995.6美国德克萨斯大学医学博士MD安德森癌症研究中心（UniversityofTexasMD.AndersonCancer)生物化学专业博士（导师:Dr.EricOlson)。 1986.9-1989.6中国科学院上海药物研究所。 1982.9-1986.7复旦大学生物系,学士学位。承担科研项目学科部门目前承担项目任务项目来源承担项目任务名称执行时间项目经费已到位经费中科院专项利用树鼩模型研究绝缘子的功能 2011-2014 200万元 200万元省科技厅疱疹病毒树鼩模型的建立 2012-2015 260万元 260万元中科院重点部署项目染色质高级结构和细胞命运决定分子机理 2013-2015 100万元 98.5万元省科技厅重点项目单纯疱疹病毒树鼩模型的建立及感染机制的研究 2014-2016 40万元 40万元国家自然基金 CTCF在I型单纯疱疹病毒裂解感染中作用机制研究 2015-2018 90万元 90万元国家重点研发计划项目重要新发突发病原体宿主适应与损伤机制研究 2016-2019 62.94万元 62.94万元国家自然基金 HSV-1诱导宿主miR-433的功能与机制研究 2017-2020 57万元 57万元国家自然基金利用树鼩为模型研究人类单纯疱疹病毒感染机制 2017-2020 249.17万元 249.17万元

研究领域

我们的基因组是一个由受高度调控的、复杂而有序染色质三维结构而组成。我们生存的环境与个体的发育、衰老和疾病的产生具有密切关系。外界环境可以通过染色质蛋白、DNA和RNA的修饰而影响细胞的功能，最终导致基因表达的变化。从基因表达的表观调控到基因组的稳定性，各种调节机制相互作用共存。我们主要对以下四个方向进行研究：（1）染色质高级结构组织蛋白在在维持基因组稳定性中的作用。 CTCF是组织基因组，使其形成复杂高级结构的主要蛋白，会直接影响基因调控。CTCF的基因突变导致人的小脑症、智力缺陷；在实验动物中CTCF敲除导致细胞凋亡。然而目前人们都试图用CTCF影响基因调控来解释这些现象。由于CTCF缺失或敲除的表型类似于基因组不稳定的表型，我们直接研究了CTCF对基因组稳定性的影响，发现CTCF的敲低造成基因组不稳定、出现染色体断裂和DNA损伤修复应答机制的激活。进一步研究表明CTCF直接参与同源重组方式的DNA双联断裂修复，并通过C末端与修复蛋白RAD51结合，招募RAD51到DNA修复位点。这一发现建立的基因组高级结构与稳定性之间的功能联系，对已经发表的关于CTCF的研究提供了一个新的解释，对基因组稳定性和染色质高级结构定义了一个新的研究方向。我们目前关注CTCF和相关蛋白维持基因组稳定性的机制。（2）启动子靶向序列/反绝缘子，一种新基因表达调控元件的研究。在基因表达调控中，启动子和增强子是必不可少的，但是在复杂的基因组内，需要有更多的调控元件参与到基因的表达过程。绝缘子和反绝缘子就是这样一对相互作用的DNA元件。前者将不同基因或不同功能的染色质区域分开，而后者可使增强子远距离、跨越绝缘子激活启动子。我们在一个控制果蝇发育的重要基因复合体（Hox基因复合体）中发现了一种新的调控元件，反绝缘子或启动子靶向序列（PromoterTargetingSequence,PTSoranti-insulator）。果蝇Hox复合体中的Abdominal-B基因具有几个不同体节特异的调控区域；绝缘子，如Fab-7和Fab-8把这些区域保护成功能独立的单元，而PTS可以介导这些区域内的增强子与Abdominal-B启动子的相互作用不受绝缘子的阻挡。我们预测类似于PTS的调控元件在真核生物基因组中广泛存在。我们的目标就是揭示这些调控元件的作用机制。这一研究将对基因组高级结构、增强子长距离的工作机制有深远意义。（3）病毒与宿主相互作用的表观遗传研究。病毒和宿主有复杂的相互作用。病毒要完成复制需要大量的宿主因子，同时需要干预宿主的天然免疫、细胞的DNA损伤修复、细胞凋亡、程序性坏死、焦亡等生物学机制。我们关注于病毒感染引起的宿主生物学改变的表观遗传机制和干预细胞生物学过程的病毒因子。目前我们正在研究病毒感染引起的炎症和一型干扰素通路中参与正负调控的表观遗传因子。这些研究将有助于发现细胞生物学过程中未知的染色质层面的调控机制。（4）病毒感染的动物模型和感染机制。研究病毒感染机制的关键是有合适的动物模型能够很好的模拟人类感染。单纯疱疹病毒（HerpesSimplexViruses,HSV）是感染率高、终身潜伏而且反复发病的一种传染性疾病。除了口腔和生殖器疱疹外，HSV还引起角膜炎、脑膜炎和脑炎，严重危害人类健康。通常人们利用小鼠研究HSV的感染和致病机制，然而由于免疫系统的差异，小鼠并不能很好的模拟人类感染。比如小鼠HSV感染模型并不会像人类疱疹一样出现自发重激活。为了解决这个问题，我们实验室建立了树鼩的HSV感染模型。我们研究发现树鼩感染与小鼠感染有很多不同，树鼩模型能够更好的模拟人类感染。目前我们正在利用转录组分析结合单细胞测序来深入研究树鼩的HSV感染模型，并与人类患病组织比较以阐明HSV感染和致病机制。病毒性脑炎是严重危害人类的疾病。致病因子除HSV之外还有乙脑病毒、蜱传脑炎和寨卡病毒等。目前我们实验室也在通过转录组分析、细胞感染和动物模型验证来解析烈性脑炎病毒的感染和致病机制。

近期论文

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1.HuB.,HuoY.,YangL.,ChenG.,LuoM.,YangJ.andZhouJ.(2017)ZIKVinfectioneffectschangesingenesplicing,isoformcompositionandlncRNAexpressioninhumanneuralprogenitorcells.VirolJ.,14(1):217. 2.LangF,LiX,ZhengW,LiZ,LuD,ChenG,GongD,YangL,FuJ,ShiPandZhouJ.(2017).CTCFpreventsgenomicinstabilitybypromotinghomologousrecombination-directedDNAdouble-strandbreakrepair.PNAS,114:10912-10917. 3.LangF,LiX,VladimirovaO,HuB,ChenG,XiaoY,SinghV,LuD,LiL,HanH,WickramasingheJMASP,SmithST,ZhengC,LiQ,LiebermanPM,FraserNWandZhouJ.(2017).CTCFinteractswiththelyticHSV-1genometopromoteviraltranscription.ScientificReports,7. 4.HuB,HuoY,ChenG,YangL,WuDandZhouJ.(2016).FunctionalpredictionofdifferentiallyexpressedlncRNAsinHSV-1infectedhumanforeskinfibroblasts.VirolJ.,13. 5.HuB,LiX,HuoY,YuY,ZhangQ,ChenG,ZhangY,FraserNW,WuDandZhouJ.(2016).CellularresponsestoHSV-1infectionarelinkedtospecifictypesofalterationsinthehosttranscriptome.ScientificReports,6. 6.LiL,LiZ,LiX,WangE,LangF,XiaY,FraserNW,GaoFandZhouJ.(2016).ReactivationofHSV-1followingexplantoftreeshrewbrain.J.Neurovirology,22:293-306. 7.LiL,LiZ,WangE,YangR,XiaoY,HanH,LangF,LiX,XiaY,GaoF,LiQ,FraserNWandZhouJ.(2016).HerpesSimplexVirus1InfectionofTreeShrewsDiffersfromThatofMiceintheSeverityofAcuteInfectionandViralTranscriptioninthePeripheralNervousSystem.J.Virology,90:790-804. 8.LiZ,FangC,SuY,LiuH,LangF,LiX,ChenG,LuDandZhouJ.(2016)VisualizingthereplicatingHSV-1virususingSTEDsuper-resolutionmicroscopy.VirolJ.,13. 9.LangF,LiX,VladmirovaO,LiZ,ChenG,XiaoY,LiL,LuD,HanH,ZhouJ.(2015)SelectiverecruitmentofhostfactorsbyHSV-1replicationcenters.ZoologicalResearch,36:142-151. 10.LinQ,LinL,andZhouJ.(2010).ChromatinInsulatorandthePromoterTargetingSequencemodulatethetimingoflong-rangeenhancer-promoterinteractionsintheDrosophilaembryo.DevelopmentalBiology，15;339(2):329-337. 11.SmithS,WickramasingheP,OlsonA,LouKinovD,LinL,DengJ,XiongY,RuxJ,SachidanandamR,SunH,LobanenkovV,andZhouJ.(2009).GenomewideChIP-chipanalysesofdCTCFrevealimportantrolesforinsulatorproteinsinDrosophilagenomeorganization.DevelopmentalBiology，15;328(2):518-28. 12.ChenQ,LinL,HuangJ,SmithS,PlanckJ,BergerS,andZhouJ.(2007)ACTCFdependentboundaryexistsintheLATHSV-1genometoseparatelatentandlyticspecificgenes.J.Virology，81(10):5192-201. 13.LinQ,ChenQ,LinL,SmithS,andZhouJ.(2007).ThePromoterTargetingSequencemediatesenhancerinterferenceintheDrosophilaembryos.PNAS，104:3237-3242. 14.ChenQ,LinL,SmithS,LinQ，andZhouJ.(2005).MultiplePromoterTargetingSequencesexistinAbdominal-Btoregulatelong-rangegeneactivation.DevelopmentalBiology,286,629-36. 15.MoonH,FilippovaG,LoukinovD,PugachevaE,ChenQ,SmithST,MunhallA,GreweB,BartkuhnM,ArnoldR，OhlssonR,ZhouJ,RenkawitzR,LobanenkovV.(2005).CTCFisconservedfromDrosophilatohumansandconfersenhancerblockingoftheFab-8insulator.EMBORep.，6,165-70. 16.ZhouJ,andBergerSL.(2004).Goodfencesmakegoodneighbors:barrierelementsandgenomicregulation.MolecularCell，16,500-2. 17.LinQ,ChenQ,LinL,andZhouJ.(2004).ThePromoterTargetingSequencemediatesepigeneticallyheritabletranscriptionmemory.GenesDev.,18,2639-51. 18.LinQ,WuD,andZhouJ.(2003).ThepromotertargetingsequencefacilitatesandrestrictsadistantenhancertoasinglepromoterintheDrosophilaembryo.Development,130,519-26. 19.ZhouJ,andLevineM.(1999).Anovelcis-regulatoryelement,thePTS,mediatesananti-insulatoractivityintheDrosophilaembryo.Cell,99,567-575. 20.ZhouJ,AsheH,BurksC,andLevineM.(1999).CharacterizationofthetransvectionmediatingregionoftheAbdominal-BlocusinDrosophila.Development,126,3057-3065. 21.ZhouJ,ZwickerJ,SzymanskiP,LevineM,andTjianR.(1998).TAFIImutationsdisruptDorsalactivationintheDrosophilaembryo.PNAS,95,13483-13488. 22.ZhouJ,CaiHN,OhtsukiS,andLevineM.(1997).Theregulationofenhancer-promoterinteractionsintheDrosophilaembryo.ColdSpringHarborSympQuantBiol.,LXII:307. 23.ZhouJ,BaroloS,SzymanskyP,andLevineM.(1996).TheFab-7elementofthebithoraxcomplexattenuatesenhancer-promoterinteractionsintheDrosophilaembryo.GenesDev.,10:3195-3201. 24.StaudingerJ,ZhouJ,BurgessR,ElledgeSJ,andOlsonEN.(1995).PICK1:aperinuclearbindingproteinandsubstrateforproteinkinaseCisolatedbytheyeasttwo-hybridsystem.J.CellBiol.,128,263-71. 25.ZhouJ,andOlsonEN.DimerizationthroughtheHelix-loop-helixmotifenhancesphosphorylationofthetranscriptionactivationdomainsofmyogenin.(1994).Mol.CellBiol.,14,6232-6243. 26.LiL,ZhouJ,JamesG,Heller-HarrisonR,CzechM,andOlsonEN.(1992).FGFinactivatesmyogenichelix-loop-helixproteinsthroughphosphorylationofaconservedproteinkinaseCsiteintheirDNAbindingdomains.Cell,71,1181-1194.

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