报告主题：lmage-based spatial multi-omics in health and disease
报告人：刘苗
报告主持:毛亚飞
时间:4月12日(周三)11:00--12:00
地点:闵行校区生物药学楼 1号楼 105 会议室
徐汇校区Bio-X研究院201A 会议室
腾讯会议:684 571 571
入会密码:2023
报告人简介：
刘苗博士毕业于耶鲁大学，跟随 Siyuan(Steven)Wang 教授学习基于成像的空间组学技术。刘苗博士开发了基于成像的单细胞三维核组和转录组技术 MINA，该技术是首个能在哺乳动物组织中原位同时观测三维基因组结构和多基因表达的技术。此外，刘苗博士还研究了肺腺癌发展过程中全基因组三维结构的变化，并探索了与之相关的生物学机制。刘博士曾获国家奖学金和徐新奖学金，并参与了多个美国国立卫生研究院(NIH)的基金申请，同时也是两项已获得商业许可的专利的共同发明人。此外，刘博士曾作为第一作者或共同一作在 Nature Communications, Nature Protocols, Cell Discovery, Genome Biology 等高水平期刊上发表了多篇论文。
报告摘要：
在哺乳动物细胞中，三维基因组结构的调控对于 DNA 复制、基因转录等生物学过程至关重要。过去的十几年中，随着 Hi-C 等测序技术的出现，人们对三维基因组结构和功能的认识有了很大提高。然而，由于测序技术的局限，还有很多未解之谜需要探索，例如，三维基因组如何在单细胞内与核仁、核纤层等细胞核结构协同折叠，三维基因组结构在哺乳动物组织的不同细胞中如何变化，该变化如何与基因表达的变化联系在一起，以及三维基因组结构在癌症等疾病中如何变化等。刘苗博士的研究尝试用基于成像的三维基因组学和转录组学技术来回答以上问题。首先，刘博士开发了一种单细胞三维核组(基因组及其与细胞核结构的协同折叠)和转录组技术 MINA(Multiplexed Imaging of Nucleome Architectures)，该技术能在哺乳动物组织中原位同时观测三维核组结构和多基因表达。刘博士将该技术应用到小鼠胚胎 E14.5 肝脏组织中，发现了细胞特异性的三维核组结构及其与基因表达的关联，研究了造血干细胞的空间调控机制，并建立了三维基因组折叠的生物物理模型。此后，刘苗博士又开发了一种观测肺腺癌全基因组三维结构变化的技术，并将其应用到肺腺癌的不同发展阶段，发现早期腺瘤的三维基因组结构存在“瓶颈”特征，为早期肺腺癌的诊断提供了新的思路。此外,刘博士还运用机器学习来研究三维基因组结构对不同发展阶段的肺腺癌的预测，并实现了92%的预测准确度。在此基础上，刘博士还研究了肿瘤微环境和转录因子对肺腺癌三维基因组变化的上游调控机制。总之，基于成像的三维基因组学和转录组学技术在发现新的生物学问题方面具有广阔的应用前景，并且对于疾病的预测和诊断有着重要的作用。
