颉伟

 

       我研究的领域是基因组学和表观遗传组学。基因组是所有生物遗传密码的储存载体 。有了基因组,就相当于有了一本城市地图,人们就可以在里面找到所需要的重要遗传信息。几乎所有的遗传疾病的筛查,重大疾病的研究和治疗都是基于人类基因组。因此从1990年到2003年,世界各地的科学家联合起来花了13年,近30亿美元完成了人类基因组计划。这个计划的研究成果是现代生物学和医学的最重要的基础之一。近些年来,基因组学领域的重大技术革新和成本的降低给整个生物学带来了天翻地覆的变化。比如现在测定一个人类基因组,一个实验室花一两周的时间,1-2万人民币可能就可以完成 。

 

       然而人类基因组计划完成之后,人们发现,其实这个地图并不能马上帮助我们解决各种重要生物学问题和人类疾病。到现在为止,我们对很多重大疾病如癌症,老年痴呆症等的认识和治疗方法仍然非常有限。为什么? 其中一个重要原因就是这本地图很不好读。它其实不是地图,而是一个很大的卫星照片,里面好像有东西,但没有很好地标记,不好懂,也不好用。那怎么办?近年来的研究发现,这张卫星照片里是有规律的,比如农场长什么样,大学长什么样,这些规律都藏在DNA的微环境里,叫做染色体。其中DNA和DNA的结构蛋白-组蛋白含有很多化学修饰,这些修饰可以作为路标。我的研究就是来解构这些特征和规律,从而寻找这里面的每个功能单位,把一个卫星草图变成一个真正的地图。这样,我们可以看到里面的基本单元甚至发现完全未知的机构。我们还可能由此发现基因组运行的新规律。相关的学科就叫做表观遗传组学。

 

       那么我们用这些地图来研究什么?第一是个体发育。一个小小的受精卵变成拥有上百种组织几万亿细胞的人,可以说是同一张卫星草图变成了几万亿个城市地图,这些地图的蓝本都是同样的基因组,但是最后的城市架构可能完全不一样,有些可能是神经细胞,有些可能是免疫细胞。我们可以看到这里面是如何演变的,从而了解组织器官的发育是如何精确调控和进行的。第二是人类疾病。比如在癌症中,有些细胞的城市地图突然变得不一样了,从一个正常细胞的表观遗传组变成了一个癌细胞的表观遗传组,这样我们可以很快发现这些癌变的细胞以及可能的致癌机理。另外,每个人的表观遗传组都是不一样的,即使是同卵双生的双胞胎。我们可以通过研究每个人细胞的表观遗传组的特征,来指导个性化的治疗,这样即使是同一种癌症患者,我们也可以采取不同的治疗方式来达到更好的治疗效果。

 

       今天,我们对基因组的了解依然知之甚少。然而正因如此,我们的工作每天都充满了乐趣,因为这是一条到处都充满了惊喜的发现之旅。这是一张非常奇妙的卫星地图,里面孕育着关于人类的几乎所有的秘密。我希望能够推动中国在这个领域的发展,在这张地图上做出新的发现并标上我们自己的图标。”

 

       颉伟,1981年出生,2003年本科毕业于北京大学生物科学专业,2008年在美国加州大学洛杉矶分校完成生物分子学博士以及统计学硕士(双学位)学习,并于2009-2013年在美国Ludwig癌症研究所(UCSD)进行博士后研究。2013年入选中国青年千人计划,并加入清华大学生命科学学院任研究员,同时入选清华-北大生命科学联合中心。

       颉伟同时应用实验生物学和计算生物学研究细胞命运决定中的表观遗传调控和人类疾病相关的表观遗传调控机理。前期工作包括研究表观遗传信息尤其是DNA甲基化是如何从父代传递到子代中,以及表观遗传调控在人体胚胎干细胞分化过程中的作用机制。颉伟发现在成熟体细胞中存在大量的非CG甲基化并存在亲本遗传的现象。另外颉伟还发现了一个可以用来寻找重要转录因子和发育基因的表观遗传标记-DNA甲基化谷。共发表高水平论文14篇,其中Nature,Science,Cell及其子刊9篇,总引用数超过2,300次。

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