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宗 旨
保持谦虚的心态和朴素的作风,努力做出有可能最终有助于改善人类和动物健康的发现。我们可以将蕴含生命密码的DNA比作绵延起伏的山脉,从中产生RNA并形成山谷。这个山谷代表我们的谦虚心态,容纳来自不同领域的人一起探索。山谷中的树象征着通过RNA解析生命密码所带来的丰硕成果,造福于全世界。
研 究:RNA 介导的跨代适应
生命并非孤立存在。生物体持续面对不断变化的环境——既包括毒物、病原体、饮食和气候等外部挑战,也包括转座子、基因组不稳定性和代谢压力等内部因素。现代生物学已经在解析维持细胞内稳态的分子机制方面取得了显著进展,在此基础上,一个自然延伸的问题是:生物如何适应不断变化的环境,以及环境压力是如何塑造并调控这些内部机制的。我们认为,适应是生命的基本属性,也是区分生命系统与非生命系统的关键特征。动态的环境,尤其是祖代所经历的环境,塑造了当今的生物系统,并最终决定了生命的样貌。
核心主题
本实验室研究 RNA 介导的适应机制:RNA 如何帮助生物体应对动态环境,并在特定情形下将适应性信息传递给后代。
我们的核心科学问题是:
生物如何通过 RNA 机制继承并实现对动态环境的适应?
我们从多个层面研究这一问题,包括 RNA 命运的分子调控、个体层面的遗传效应,以及不同物种间的进化分化。
为什么研究 RNA?
RNA 位于生物信息流的核心位置,连接相对稳定的 DNA 信息与功能性蛋白产物,同时又保持高度动态性和对环境的响应能力。转录过程使 RNA 的数量和多样性能够快速扩展,且许多 RNA 可直接参与调控功能,而不仅仅用于蛋白质合成。从进化角度看,RNA 被认为早于 DNA 和蛋白质出现,是一种古老而灵活的信息载体,能够整合环境信号并塑造可遗传的生物学响应。
为什么采用个体层面的研究视角?
适应最终体现在完整的生物个体层面。环境挑战作用于整合的生物系统,其结果——包括生育力、发育、健康和生存——源于不同组织、发育阶段和世代之间的相互作用。生殖细胞尤为关键,因为它们连接世代,既要维持基因组稳定,又必须对环境变化保持响应性。从个体层面研究 RNA 调控,有助于理解适应性反应如何在发育过程中协调,并如何影响后代表型。
为什么采用比较与进化的研究方法?
生命在共同但不断变化的环境中演化,当今的生物多样性构成了一座“活的适应策略博物馆”。不同生物往往面对相似的环境挑战,却演化出不同的解决方案;比较这些策略,尤其是趋同适应的案例,有助于我们识别塑造历史环境的关键压力,并总结适应的基本原则。更重要的是,在某一谱系中演化出的适应性机制,往往可以被重新利用于其他系统中——正如 CRISPR 从细菌防御系统发展为重要的生命科学工具一样,使进化发现能够反哺人类和动物健康研究。
简 评
