講座編號：jz-yjsb-2021-y020

講座題目：基因編輯技術與CRISPER進化藝術

主 講 人：李明 研究員 中國科學院微生物研究所

講座時間：2021年06月03日（星期四）上午10:00

講座地點：東區8號樓109會議室

參加對象：食品與健康學院研究生

主辦單位：食品與健康學院、研究生院

主講人簡介：

李明，中國科學院微生物研究所研究員，青年課題組長。課題組一方面圍繞CRISPR-Cas、毒素-抗毒素、原核Argonaute等微生物免疫系統，通過解析其復雜多樣的分子機制系統認知微生物的病毒防御體系，并通過發掘其中蘊藏的特異性分子元件促進基因編輯等分子工具的創新；另一方面，反過來促進CRISPR等新一代基因編輯技術在微生物領域的應用，面向重要工業微生物個性化的遺傳改造需求，開發定制的、高效的微生物基因組編輯技術。以第一/通訊作者發表Science、Nucleic Acids Research、Cell Reports等學術論文十余篇，獲得2020年國家優秀青年科學基金資助。

主講內容：

本次講座的主要內容為2021年度李明研究員以第一作者和并列第一通訊作者發表在Science上的最新研究突破。CRISPR-Cas系統在微生物基因組中穩定性維持是其抗病毒功能實現的關鍵基礎。一方面，CRISPR-Cas系統具有自我免疫的風險，并可能阻礙有益外源基因的獲取，因此可對宿主細胞造成適合度代價（fitness cost）而可能在進化過程中頻繁丟失。另一方面，微生物宿主與其病毒的“軍備競賽”中，CRISPR-Cas系統也會成為病毒反攻（Anti-CRISPR）的目標而喪失功能。面對多重的進化壓力和適應性挑戰，CRISPR-Cas系統為何能在微生物中廣泛存在（存在于約90%的古菌和40%細菌中）并發揮其功能？在微生物宿主基因組中是否存在一類保護CRISPR-Cas功能但至今尚未被揭示的“暗物質”？這是科學家長期關注而又未能充分認識的前沿科學問題。

2021年Science長文發表微生物所向華/李明團隊揭示護衛CRISPR-Cas的全新毒素-抗毒素RNA系統，在全世界范圍內首次揭示保護CRISPR-Cas系統的“暗物質”，是我國科學家在世界范圍內首先取得的最新科研突破，標志著我國科研人員研究工作在相關基礎科研領域的引領作用。