研究方向简介

基因组功能研究示意图

我们的研究聚焦于深入理解基因组功能,致力于阐明遗传变异如何影响人类的表型多样性、多种疾病风险以及进化适应过程。遗传变异是人类生物多样性的基础,然而,当前通过全基因组关联分析(GWAS)和群体基因组学鉴定出的大多数与性状和疾病相关的突变,尤其是广泛分布于非编码调控区的突变,仍缺乏系统的功能注释。

许多突变源于人类对历史环境的适应性选择,在塑造表型多样性方面曾发挥关键作用,但在现代环境中却可能增加复杂疾病的易感性。因此,系统性地解析这些突变的分子功能,并建立其与表型和疾病之间的精确因果联系,是当前精准医学领域面临的重大挑战。

为攻克这一难题,我们整合高通量功能基因组学平台,包括大规模并行报告基因实验(MPRA)、深度突变扫描(DMS)、基于CRISPR的扰动筛选、单细胞组学与长读长测序,并结合群体遗传学和计算分析。通过这一多维度、高通量的研究框架,我们希望系统鉴定功能性突变及其靶基因,深入解析影响人类性状和疾病风险的分子机制,为疾病的精准预防和治疗提供新策略。

当前研究内容

功能基因组学与技术开发

我们开发并应用高通量功能基因组学方法,系统研究基因调控机制和遗传变异的功能。

  • 利用 MPRA、Hi-C 等技术,绘制基因调控元件及其作用靶点的图谱。
  • 构建高通量CRISPR编辑平台,并在疾病相关模型中开展功能筛选。
  • 结合单细胞组学和计算分析,深入解析细胞异质性及其复杂的调控网络。
功能基因组学技术示意图

复杂性状与疾病的遗传学

我们结合功能基因组学与统计遗传学方法,解析人类复杂疾病和性状的遗传基础。

  • 利用功能基因组学实验,建立疾病相关突变与其调控功能之间的直接联系。
  • 整合转录组、表观组等多组学数据,构建从突变到分子表型的多层次关联网络。
  • 利用细胞和动物模型,深入研究关键突变和基因的致病机制,发现潜在治疗靶点。
复杂疾病遗传学示意图

适应性进化与群体遗传学

结合群体遗传学和功能研究,探究人类对多样环境的适应性进化过程,以及这些适应性突变如何影响现代人群的健康状况。

  • 鉴定受到自然选择作用的突变和关键基因。
  • 研究人群中适应性突变的功能后果及其对表型的影响。
  • 探索历史进化压力如何影响不同人群的疾病风险。
人类进化与适应性遗传学示意图