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周巨民  研究员
表观遗传与基因调控学科组
职  务: 表观遗传和基因调控实验室负者人
学  历: 博士
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传  真: +86 871 65137652
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通讯地址: 云南省昆明市教场东路32号 中国科学院昆明动物研究所    650223
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  简  历

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,Genes Dev.,PNAS,Molecular Cell,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Molecular Cell,Developmental Cell,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(University of Pennsylvania Cell and Molecular Biology Graduate Group, faculty member)。 

2003.6-2011.9    美国宾夕法尼亚大学 医学院遗传学系(University of Pennsylvania School of Medicine Genetics Department) 兼职教授。 

2008.1-2011.9     美国宾夕法尼亚大学 威斯达研究所(Wistar Institute)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(Wistar Institute)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(University of California at Berkeley,Department of Molecular Cell Biology)博士后(导师:Dr. Mike Levine)。 

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(University of Texas MD. Anderson Cancer)生物化学专业博士(导师: Dr. Eric Olson)。 

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。

  研究方向

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、DNARNA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RAD51DNA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(Promoter Targeting Sequence, PTS or anti-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-7Fab-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(Herpes Simplex Viruses, 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。

  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

CTCFI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

  专家类别
研究员
  社会任职
  获奖及荣誉
  代表论著

1. Hu B., Huo Y., Yang L., Chen G., Luo M., Yang J. and Zhou J. (2017) ZIKV infection effects changes in gene splicing, isoform composition and lncRNA expression in human neural progenitor cells.  Virol J., 14(1):217.

 

2. Lang F, Li X, Zheng W, Li Z, Lu D, Chen G, Gong D, Yang L, Fu J, Shi P and Zhou J. (2017). CTCF prevents genomic instability by promoting homologous recombination-directed DNA double-strand break repair. PNAS, 114:10912-10917.

 

3. Lang F, Li X, Vladimirova O, Hu B, Chen G, Xiao Y, Singh V, Lu D, Li L, Han H, Wickramasinghe JMASP, Smith ST, Zheng C, Li Q, Lieberman PM, Fraser NW and Zhou J. (2017). CTCF interacts with the lytic HSV-1 genome to promote viral transcription. Scientific Reports, 7.

 

4. Hu B, Huo Y, Chen G, Yang L, Wu D and Zhou J. (2016). Functional prediction of differentially expressed lncRNAs in HSV-1 infected human foreskin fibroblasts. Virol J., 13.

 

5. Hu B, Li X, Huo Y, Yu Y, Zhang Q, Chen G, Zhang Y, Fraser NW, Wu D and Zhou J. (2016). Cellular responses to HSV-1 infection are linked to specific types of alterations in the host transcriptome. Scientific Reports, 6.

 

6. Li L, Li Z, Li X, Wang E, Lang F, Xia Y, Fraser NW, Gao F and Zhou J. (2016). Reactivation of HSV-1 following explant of tree shrew brain. J. Neurovirology, 22:293-306.

 

7. Li L, Li Z, Wang E, Yang R, Xiao Y, Han H, Lang F, Li X, Xia Y, Gao F, Li Q, Fraser NW and Zhou J. (2016). Herpes Simplex Virus 1 Infection of Tree Shrews Differs from That of Mice in the Severity of Acute Infection and Viral Transcription in the Peripheral Nervous System. J. Virology, 90:790-804.

 

8. Li Z, Fang C, Su Y, Liu H, Lang F, Li X, Chen G, Lu D and Zhou J. (2016) Visualizing the replicating HSV-1 virus using STED super-resolution microscopy. Virol J., 13.

 

9. Lang F, Li X, Vladmirova O, Li Z, Chen G, Xiao Y, Li L, Lu D, Han H, Zhou J. (2015) Selective recruitment of host factors by HSV-1 replication centers. Zoological Research, 36:142-151.

 

10. Lin Q, Lin L, and Zhou J. (2010). Chromatin Insulator and the Promoter Targeting Sequence modulate the timing of long-range enhancer-promoter interactions in the Drosophila embryo. Developmental Biology15;339(2):329-337.  

 

11. Smith S, Wickramasinghe P, Olson A, LouKinov D, Lin L, Deng J, Xiong Y, Rux J, Sachidanandam R, Sun H, Lobanenkov V, and Zhou J. (2009). Genome wide ChIP-chip analyses of dCTCF reveal important roles for insulator proteins in Drosophila genome organization. Developmental Biology15;328(2):518-28.  

 

12. Chen Q, Lin L, Huang J, Smith S, Planck J, Berger S, and Zhou J. (2007) A CTCF dependent boundary exists in the LAT HSV-1 genome to separate latent and lytic specific genes. J. Virology 81(10): 5192-201.  

 

13. Lin Q, Chen Q, Lin L, Smith S, and Zhou J. (2007). The Promoter Targeting Sequence mediates enhancer interference in the Drosophila embryos. PNAS104: 3237-3242.  

 

14. Chen Q, Lin L, Smith S, Lin Qand Zhou J. (2005). Multiple Promoter Targeting Sequences exist in Abdominal-B to regulate long-range gene activation. Developmental Biology, 286, 629-36.  

 

15. Moon H, Filippova G, Loukinov D, Pugacheva E, Chen Q, Smith ST, Munhall A, Grewe B, Bartkuhn M, Arnold R Ohlsson R, Zhou J, Renkawitz R, Lobanenkov V. (2005). CTCF is conserved from Drosophila to humans and confers enhancer blocking of the Fab-8 insulator. EMBO Rep. 6, 165-70.  

 

16. ZhouJ, and Berger SL. (2004). Good fences make good neighbors: barrier elements and genomic regulation. Molecular Cell16, 500-2. 

 

17. Lin Q, Chen Q, Lin L, and Zhou J. (2004). The Promoter Targeting Sequence mediates epigenetically heritable transcription memory. Genes Dev.,18, 2639-51.  

 

18. Lin Q, Wu D, and Zhou J. (2003). The promoter targeting sequence facilitates and restricts a distant enhancer to a single promoter in the Drosophila embryo. Development, 130, 519-26.  

 

19. Zhou J, and Levine M. (1999). A novel cis-regulatory element, the PTS, mediates an anti-insulator activity in the Drosophila embryo. Cell, 99, 567-575.  

 

20. Zhou J, Ashe H, Burks C, and Levine M.  (1999). Characterization of the transvection mediating region of the Abdominal-B locus in Drosophila. Development, 126, 3057-3065.  

 

21. Zhou J, Zwicker J, Szymanski P, Levine M, and Tjian R. (1998). TAFII mutations disrupt Dorsal activation in the Drosophila embryo. PNAS, 95, 13483-13488.  

 

22. Zhou J, Cai HN, Ohtsuki S, and Levine M. (1997).  The regulation of enhancer-promoter interactions in the Drosophila embryo. Cold Spring Harbor Symp Quant Biol., LXII: 307.  

 

23. Zhou J, Barolo S, Szymansky P, and Levine M. (1996). The Fab-7 element of the bithorax complex attenuates enhancer-promoter interactions in the Drosophila embryo. Genes Dev., 10: 3195-3201.  

 

24. Staudinger J, Zhou J, Burgess R, Elledge SJ, and Olson EN. (1995). PICK1: a perinuclear binding protein and substrate for protein kinase C isolated by the yeast two-hybrid system. J. Cell Biol., 128, 263-71.  

 

25. Zhou J, and Olson EN. Dimerization through the Helix-loop-helix motif enhances phosphorylation of the transcription activation domains of myogenin. (1994). Mol. Cell Biol., 14, 6232-6243.  

 

26. Li L, Zhou J, James G, Heller-Harrison R, Czech M, and Olson EN. (1992). FGF inactivates myogenic helix-loop-helix proteins through phosphorylation of a conserved protein kinase C site in their DNA binding domains. Cell, 71, 1181-1194.

 

  研究团队

工作人员: 

李丽红 博士 助理研究员, lilihong780919@163.com

郎丰超 博士 助理研究员, fclang@mail.kiz.ac.cn

李欣    博士 助理研究员,  lixinsdly@163.com

陈桂俊 硕士 秘书、技术员,chenguijun198692@163.com

杨丽萍 硕士 秘书、技术员,yangliping567@126.com

郑文海 硕士 技术员, 博士研究生,eqdahai@163.com

研究生:

鲁丹枫;胡本霞;郑文海;王二林;叶云双;龚道华;蔡婉芷;张维;杨明侠;薛如冰

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