胡家志 教授

基因组动态与免疫细胞功能研究组

北京大学 生命科学学院 教授,博士生导师

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1. 在哺乳动物复杂的染色质环境下研究DNA复制和DNA损伤等DNA代谢活动与基因组稳定性和肿瘤发生之间的关系;

2. 在时间和空间尺度上研究衰老过程或不同组织中淋巴细胞功能的变化以及相关的DNA代谢变化;

3. 深入挖掘抗体的发育和成熟机理,并利用合成生物学技术改造细胞,实现抗体高效开发和进化。


DNA复制方向,阐明了真核细胞稳定停顿的DNA复制叉的机制(Cell 2012),提出转录调控哺乳动物细胞DNA复制起始的“转录推土机”模型(Genome Biology 2021),阐释维持染色质三维结构黏连蛋白复合体Cohesin有序调控DNA复制时序以维持基因组稳定性的机理(Nature Genetics 2023),发现哺乳动物复制过程中姐妹复制叉的持续偶联现象,并提出DNA复制终止提前决定的新模型(Science 2024),引领了在复杂染色质环境下研究DNA复制的新领域。

DNA修复方向,阐明了DNA断裂修复关键蛋白ATM抑制B细胞淋巴瘤发生的机理(PNAS 2014; Cancer Research Immunology 2014;),全面鉴定了基因编辑过程中产生的DNA修复产物,通过理性设计开发了一种可以有效降低在体基因编辑有害副产物的Cas9变体Cas9TX(Nature Biotechnology 2015; Cell Discovery 2019;STAR Protocols 2021; Nucleic Acids Research 2021a, b, 2022;Nature Communications 2022a, b, c, 2024;检测方法获专利授权)。

DNA重组方向,提出抗体V(D)J重排过程中RAG酶的扫描寻靶模型(Cell 2015),阐明了无膜细胞器在保护淋巴细胞基因组稳定性中的关键作用(Cell Reports 2021, EMBO Journal 2022,)。应用研究方面,申请人开发了基于基因组DNA的高灵敏度抗体谱测序方法(PNAS 2016),为全面检测基因产物的PEM-seq方法申请了专利,有望成为基因编辑疗法安全性检测的标准。

Liu Y, Zhangding Z, Liu X, Gan T, Ai C, Wu J, Liang H, Chen M, Guo Y, Lu R, Jiang Y, Ji X, Gao N, Kong DC, Li Q, Hu JZ. (2024) Fork coupling directs DNA replication elongation and termination. Science, 338: 1215-22.

Wu J, Liu Y, Zhangding Z, Liu X, Ai C, Gan T, Liang H, Guo Y, Chen M, Liu Y, Yin J, Zhang W, Hu JZ. (2023) Cohesin maintains replication timing to suppress DNA damage on cancer genes. Nat. Genet., 55: 1347-1358.

Yin J, Fang K, Gao Y, Ou L, Yuan S, Xin C, Wu W, Wu WW, Hong J, Yang H , Hu JZ. (2022) Safeguarding genome integrity during gene-editing therapy of age-related macular degeneration. Nat. Commun., 13: 7867.

Wu J, Zou ZY, Liu Y,, Liu X, Zhangding Z, Xu M , Hu JZ. (2022) CRISPR/Cas9-induced structural variations expand in T lymphocytes in vivo. Nucl. Acids Res, 50: 11128-11137.

Xin C, Yin J, Yuan S, Ou L, Liu M, Zhang W , Hu JZ. (2022) Comprehensive assessment of miniature CRISPR-Cas12f nucleases for gene disruption. Nat. Commun., 13: 5623.

Xie X, Gan T, Rao B, Zhang W, Panchakshari RA, Yang D, Ji X, Cao Y, Alt FW, Meng FL, Hu JZ. (2022) C-terminal deletion-induced condensation sequesters AID from IgH targets in immunodeficiency. EMBO J., 41: e109324.

Yin J, Lu R, Xin C, Wang Y, Ling X, Li D, Zhang W, Liu M, Xie W, Kong L, Si W, Wei P, Xiao B, Lee HY, Liu T , Hu JZ. (2022) Cas9 exo-endonuclease eliminates chromosomal translocations during genome editing. Nat. Commun., 13: 1204.

Gan T, Wang Y, Schatz DG, Hu JZ. (2021) RAG2 abolishes RAG1 aggregation to facilitate V(D)J recombination. Cell Rep., 37: 209824.

Liu M, Zhang W, Xin C, Yin J, Shang Y, Ai C, Li J, Meng FL , Hu JZ. (2021) Global detection of DNA repair outcomes induced by CRISPR-Cas9. Nucl. Acids Res., 49: 8732-8742.

Zhang W, Yin J,, Zhang-Ding Z, Xin C, Liu M, Wang Y, Ai C, Hu JZ. (2021) In-depth assessment of the PAM compatibility and editing activities of Cas9 variants. Nucl. Acids Res., 49: 8785-8795.

Liu Y, Ai C, Gan T, Wu J, Jiang Y, Liu X, Lu R, Gao N, Li Q, Ji X, Hu JZ. (2021) Transcription shapes DNA replication initiation to preserve genome integrity. Genome Biol., 22: 176.

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