講座編號：jz-yjsb-2021-y020
講座題目：基因編輯技術(shù)與CRISPER進化藝術(shù)
主 講 人：李明 研究員 中國科學(xué)院微生物研究所
講座時間：2021年06月03日（星期四）上午10:00
講座地點：東區(qū)8號樓109會議室
參加對象：食品與健康學(xué)院研究生
主辦單位：食品與健康學(xué)院、研究生院
主講人簡介：
李明，中國科學(xué)院微生物研究所研究員，青年課題組長。課題組一方面圍繞CRISPR-Cas、毒素-抗毒素、原核Argonaute等微生物免疫系統(tǒng)，通過解析其復(fù)雜多樣的分子機制系統(tǒng)認知微生物的病毒防御體系，并通過發(fā)掘其中蘊藏的特異性分子元件促進基因編輯等分子工具的創(chuàng)新；另一方面，反過來促進CRISPR等新一代基因編輯技術(shù)在微生物領(lǐng)域的應(yīng)用，面向重要工業(yè)微生物個性化的遺傳改造需求，開發(fā)定制的、高效的微生物基因組編輯技術(shù)。以第一/通訊作者發(fā)表Science、Nucleic Acids Research、Cell Reports等學(xué)術(shù)論文十余篇，獲得2020年國家優(yōu)秀青年科學(xué)基金資助。
主講內(nèi)容：
本次講座的主要內(nèi)容為2021年度李明研究員以第一作者和并列第一通訊作者發(fā)表在Science上的最新研究突破。CRISPR-Cas系統(tǒng)在微生物基因組中穩(wěn)定性維持是其抗病毒功能實現(xiàn)的關(guān)鍵基礎(chǔ)。一方面，CRISPR-Cas系統(tǒng)具有自我免疫的風(fēng)險，并可能阻礙有益外源基因的獲取，因此可對宿主細胞造成適合度代價（fitness cost）而可能在進化過程中頻繁丟失。另一方面，微生物宿主與其病毒的“軍備競賽”中，CRISPR-Cas系統(tǒng)也會成為病毒反攻（Anti-CRISPR）的目標而喪失功能。面對多重的進化壓力和適應(yīng)性挑戰(zhàn)，CRISPR-Cas系統(tǒng)為何能在微生物中廣泛存在（存在于約90%的古菌和40%細菌中）并發(fā)揮其功能？在微生物宿主基因組中是否存在一類保護CRISPR-Cas功能但至今尚未被揭示的“暗物質(zhì)”？這是科學(xué)家長期關(guān)注而又未能充分認識的前沿科學(xué)問題。
2021年Science長文發(fā)表微生物所向華/李明團隊揭示護衛(wèi)CRISPR-Cas的全新毒素-抗毒素RNA系統(tǒng)，在全世界范圍內(nèi)首次揭示保護CRISPR-Cas系統(tǒng)的“暗物質(zhì)”，是我國科學(xué)家在世界范圍內(nèi)首先取得的最新科研突破，標志著我國科研人員研究工作在相關(guān)基礎(chǔ)科研領(lǐng)域的引領(lǐng)作用。