主题:光镊技术与致病菌基因调控的研究

报告人:王浩威中国科学技术大学光学与光学工程系副研究员

报告时间:4月21日(周五)下午3:00-4:00

地点:医学楼401楼三楼会议室

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内容简介:

细菌在进化过程中发展出了多种多样的分子机制来应对环境变化并繁衍生息。通过这些分子机制,细菌之间可以在分子水平上相互交流共同抵御外界的不利条件,通过交换遗传物质的方式快速获得抵御抗生素的能力,甚至启动特定基因序列发展出致病性,对人体或者其它生物体产生伤害。这给现代医学提出了挑战。

利用光镊技术可以在单分子水平上研究核酸与蛋白质之间的相互作用,探索细菌如何调控外源基因表达和响应环境变化的分子机制。结合光镊和原子力显微镜,我们观察到了基因调控蛋白HNS与DNA相互作用时的动态过程并发现了外力诱导DNA-蛋白复合体结构产生变化的新现象。这些发现为深入理解细菌如何抵御环境变化以及致病机制的发展提供了新的研究角度,对了解细菌如何从环境获得抗药性有很大价值。

此外,光镊还可以用于拉伸RNA,探索细菌通过sRNA和分子伴侣改变信使RNA空间结构并调控全局应激响应的分子机制。这些研究对理解细菌的致病性具有重要意义。相关技术也可以用于研究非编码RNA结构和蛋白质折叠。

除此以外,光镊还可以用于模拟微重力环境,免疫细胞相互作用以及细胞分选等研究领域。在很多研究领域都有独特的应用。

个人简介:

王浩威,男,美国埃默里大学博士,多伦多大学博士后,中国科学技术大学光学与光学工程系副研究员,在光镊、磁镊、原子力显微镜等方面有丰富的搭建和使用经验,长期从事单分子生物物理方面的研究,主要研究方向为光镊技术,核酸与蛋白质相互作用的结构与动态变化。

代表论文:

[1] Haowei Wang, Laura Finzi, Dale E. A. Lewis and David Dunlap “AFM Studies of λ Repressor Oligomers Securing DNA Loops”, Current Pharmaceutical Biotechnology, Volume 10, Number 5, August 2009 , pp. 494-501(8)

[2] Haowei Wang, Ian B. Dodd, David Dunlap, Keith E. Shearwin, and Laura Finzi, Single molecule analysis of DNA wrapping and looping by a circular 14-mer wheel of the bacteriophage 186 CI repressor, Nucleic Acids Research, April 2013, P1–11

[3] Haowei Wang, Samuel B. Epstein, Sabrina S. Ali, William Wiley Navarre and Joshua N. Milstein, A biomechanical mechanism for initiating DNA packaging, Nucleic Acids Research., Oct 1, 2014

[4] Haowei Wang, Joshua N. Milstein, Simulation assisted analysis of the intrinsic stiffness for short DNA molecules imaged with scanning atomic force microscopy, PLOS one, Nov. 4, 2015,