报告人：陈辉 博士 美国宾夕法尼亚大学医学院高级研究员

主持人：胡鹏 教授

报告时间：2023年5月29日上午10点

报告地点：海科楼1002会议室

报告人简介：

陈辉博士，美国宾夕法尼亚大学（University of Pennsylvania）医学院高级研究员，于加拿大麦吉尔大学医学院获得博士学位后，在美国宾夕法尼亚大学大学进行博士后训练，先后任博士后研究员、副研究员和高级研究员。长期致力于研究早期胚胎发育的基因组调控和细胞命运决策。近5年主要聚焦于早期胚胎发育中合子基因组激活的调节机制，主要研究成果以第一作者发表于Cell子刊Developmental Cell（封面文章，2019）、Current Biology（唯一一作，2022）、Methods in Enzymology(2020)等。多次受邀在领域内国际顶级杂志上点评前沿进展和撰写综述（如Current Opinion in Cell Biology， 2020等）；在领域国际顶级会议多次进行大会报告，如美国发育生物学学会会议及其下的Hilde Mangold Postdoctoral Symposium（选拔最出色的发育生物学博士后作报告）、美国细胞生物学学会会议和欧洲分子生物学组织会议等；获得了美国发育生物学学会会议Travel Award，以及宾夕法尼亚大学年度遗传学奖项Kaushal Family Award in Genetics等奖项。独立主持美国国立卫生研究院 （NIH）的资助项目。陈辉博士是美国遗传学会和美国细胞生物学学会会员，并担任包括eLife, Current Biology, Developmental Cell, Cell Reports, Nuclei Acid Research, Developmental Biology等国际期刊的审稿人。

报告摘要：

早期胚胎发育的一个标志是从母体控制到合子控制的转变，这需要全胚胎合子基因组激活，但其如何在单细胞水平的时空维度上协调一直是未知的。 而且早期胚胎基因组激活对于早期细胞命运决策至关重要，但它对胚层特异性基因表达时间的影响一直存在争议。 为了解决这些发育生物学中的基本问题，利用脊椎动物发育经典模型爪蟾胚胎，我们开发了新的方法系统性研究全胚胎、单细胞大规模基因组激活，包括新生转录成像和空间新生转录组。 我们发现了一种新的基因组激活时空模式，它在单细胞水平上进行空间逐级进行——首先是在动物极的小细胞中，然后是植物极的大细胞——这取决于达到阈值细胞大小的细胞。 此外，来自早期胚胎两极的空间新生转录组揭示了不同的单基因激活模式，大多数基因遵循空间细胞大小依赖模式。 从机制上讲，细胞大小依赖的基因组激活在很大程度上受细胞周期延长的调节，而细胞周期延长依赖于细胞大小，但前提是胚胎获得转录能力。 最后，我们发现了与空间模式基因组激活相关的早期命运多样化过程中胚层表达的顺序启动，表明基因组激活的细胞大小依赖性空间模式的重要性。 总之，我们的研究提供了关于早期胚胎基因组激活如何在时间和空间以及细胞大小方面受到调节的基本新见解，以及它在早期细胞命运规范起始中的重要作用，这可能是胚胎系统的一个共同特征。

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