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细胞发育资深专家Abby Dernburg教授和核磁共振大家Rafael Brüschweiler教授做客高精尖创新系列讲堂

2019/11/22

2019年11月18日,清华大学结构生物学高精尖创新中心邀请到加州大学伯克利分校的Abby Dernburg教授和俄亥俄州立大学Rafael Brüschweiler教授,在生命科学馆报告厅举办了两场精彩纷呈的学术讲座,清华大学生命学院的李丕龙教授和薛毅教授分别主持了这两场讲座。

李丕龙教授担任主持


上午的讲座由加州大学伯克利分校的Abby Dernburg教授担任报告嘉宾,Dernburg教授1987年于加州大学伯克利分校获得生物化学学士学位,后于1996年在加州大学旧金山分校取得“生物化学与生物物理学”博士学位,后进入斯坦福大学医学院从事博士后研究。2001年开始任教于母校UC伯克利大学至今,同时,在2008年还成为了霍华德·休斯医学研究所的研究员。

Abby Dernburg教授


Dernburg教授作为细胞与发育生物学领域的资深科学家,其主要从事减数分裂期间的染色体组织及其动力学的研究。减数分裂是产生生殖细胞(如精子、卵子、花粉和孢子)的独特细胞分裂过程。在减数分裂过程中,每一条染色体必须与其同源伴侣建立物理联系,以确保适当的分离和繁殖。这些连接是通过一系列复杂的步骤建立的,包括染色体的三维重组、染色体与核膜的结合、微管运动、同源识别、突触和重组。染色体如何发现和识别伴侣?染色体之间的重组有是如何被调节的?是Dernburg教授及其团队研究的一大内容。此外,其研究团队还通过遗传分析、高分辨率活体成像、生物化学、结构生物学等研究方法进行线虫秀丽隐杆线虫的研究,之后再通过比较线虫和其他线虫物种减数分裂的发生机制来研究减数分裂的进化和可塑性。

Abby Dernburg教授


在报告中,Dernburg教授详细介绍了其研究团队在减数分裂过程中同源染色体的配对和模式化的研究。她以秀丽隐杆线虫为实验模型,分析了减数分裂的两个长期谜团:1)染色体如何发现和识别它们的伴侣?2)减数分裂重组是如何在每对染色体之间形成空间模式的?“我们正在通过结合细胞学分析和染色体构象捕获方法(Hi-C)来探索第一个问题。” Dernburg教授讲到。他们最近发现在每对同源染色体之间都有一种液晶物质自组装,也因此他们提出了减数分裂重组是由一个反应-扩散系统所控制的,目前他们正通过遗传学、基因组工程和活体成像来验证这一假设。

薛毅教授担任主持


下午的讲座由Rafael Brüschweiler教授担任报告嘉宾。Brüschweiler教授于1991年在苏黎世联邦理工学院获得化学博士学位,1998年开始任教于美国克拉克大学(Clark University)。2004年开始任教于佛罗里达州立大学塔拉哈西分校(Tallahassee),并担任国家高磁场实验室(National High Magnetic Field Laboratory)生物物理部门副主任。2013年8月开始任教于俄亥俄州立大学至今,并担任该校化学仪器中心核磁共振部执行主任。

Rafael Brüschweiler教授


Brüschweiler教授作为核磁共振和计算结构生物学领域的代表人物,对推进新技术、新方法的革新与发展建树颇多。尤其,其团队最近开发了一种测量蛋白质较慢速的构象动态的方法(几百纳秒到微秒之间),这一发现将为科学家们研究蛋白质的构象动态和功能的关系开辟一条新的研究途径。在Brüschweiler教授团队开发这种新方法之前,纳秒到微秒级的构象动态是液态核磁共振方法检测的盲区,这就导致了科学家凭借现有技术对这一时间尺度的蛋白质内部运动所知甚少。

Rafael Brüschweiler教授


在报告中,Brüschweiler教授着重介绍了其团队的这项新的研究成果——硅纳米颗粒辅助的自旋弛豫测量方法,并详细介绍了通过该项技术观察多个功能蛋白在处于时间窗口检测“盲区”的内部运动及其与蛋白功能的联系。Brüschweiler教授还在报告中讲述了其研究团队所进行的运用创新的核磁共振方法包括绝对最小采样(Absolute Minimal Sampling)、智能谱峰选取和图论分析方法(“smart” peak-picking and graph-theoretical analysis)、纯化学位移NMR(pure shift NMR)以及基于化学氧化(chemical oxidation)的样品处理方法来开展针对生物液体(比如尿液和血清)的代谢组学研究,极大地拓展了核磁共振方法在代谢组学中的应用范围。

现场观众提问


在两场报告中,两位教授全程神采奕奕,热情饱满,他们以活泼而生动的语言为现场观众介绍了自己最新的研究发现。讲座结束后,提问发言者络绎不绝,他们对所提问题进行了详细地解答并对提问者给予了充分的肯定和鼓励。两位教授严谨热忱的学者风范与积极从容的治学态度给广大师生留下了深刻的印象,同时也让现场观众受益匪浅。

高精尖创新系列讲堂,为贴近学科前沿,拓宽学术视野提供了广阔的平台,得到了广大师生的一致好评。我们会在各个部门的支持下,积极挖掘自身潜力,组织开展更多的讲座沙龙活动,以更好地促进学科建设,为营造良好的学术氛围,提升师生学术能力而服务。

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