教授

丁德强

发布时间:2019-05-08  

姓名:丁德强


学位:博士

导师情况:博士生导师

研究领域:表观遗传与生殖发育

E-maildingdeqiang@tongji.edu.cn

通讯地址:上海市杨浦区四平路1239号,同济大学生命科学与技术学院,200092


个人简介:

2009年毕业于青岛大学,获得生物技术专业学士学位。2014年毕业于北京师范大学,获得细胞生物学专业博士学位,博士期间主要从事端粒酶在肿瘤发生过程中的功能研究。2014年至2019年在美国密歇根州立大学动物科学系进行博士后研究,主要研究方向为哺乳动物piRNA的生成机制和功能。2019年12月至2022年2月受聘于同济大学生命科学与技术学院,任特聘研究员。2022年3月至今任同济大学生命科学与技术学院教授。2020年1月至今兼任同济大学附属第一妇婴保健院研究员。2019年入选上海市海外高层次人才引进计划,2021年获得国家自然科学基金优秀青年科学基金项目(海外)资助。以第一作者或通讯作者发表Nature Communications两篇,Nucleic Acids Research三篇。


研究方向:

1. PIWI结合RNA(piRNA)的生成机制;

2. 以piRNA为代表的非编码RNA在生殖细胞发育中的功能;

3. 转座子(transposon)在生殖细胞发育中的调控机制;

4. 生殖细胞中无膜颗粒结构的形成机制与功能研究;

5. 由基因突变导致的人类不育症的发病机理。

 

研究内容:

PIWI结合RNA(piRNA)是一种长约24-32nt的小非编码RNA,在生殖细胞中特异性表达,在配子发生过程中发挥重要功能。piRNA与PIWI蛋白形成复合物共同行使功能。piRNA的生成方式、生物学功能与另外两种小非编码RNA(miRNA和siRNA)有很大不同。piRNA由前体RNA经过多个步骤的核酸酶切割产生,一条前体RNA可以生成大量不同序列的piRNA。piRNA生成是一个非常复杂的过程,目前已经发现超过20个蛋白参与piRNA生成,这其中包括一系列的核酸外切酶、核酸内切酶、RNA解螺旋酶、RNA甲基转移酶、RNA结合蛋白、分子伴侣、接头蛋白等等。这些蛋白参与piRNA生成的分子机制大部分还很不清楚。生殖细胞中存在一些特有的无膜颗粒结构,这些结构被称为nuage,比如精母细胞中的IMC以及圆形精子细胞中的CB。这些nuage 被认为是piRNA的生成场所以及发挥生物学功能的场所,与生殖细胞发育密切相关。生殖细胞中的无膜颗粒结构是如何形成的以及无膜颗粒结构与piRNA复合物的关系还很不清楚。

piRNA是一种非常古老的小非编码RNA,存在于绝大多数动物的生殖细胞内,包括线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠、人类等物种。piRNA最保守的功能是抑制转座子的活性,维持生殖细胞基因组的稳定性。转座子是一种在基因组上可移动的一种遗传因子。46%的人类基因组序列以及39%的小鼠基因组序列来源于转座子。转座子的活性所导致的基因组不稳定性是生物进化的重要驱动力,但同时会威胁个体生存。生殖细胞负责遗传信息的世代传递,其基因组的稳定性对个体和物种维持至关重要。piRNA的主要功能就是在生殖细胞内抑制转座子的活性。piRNA通过多种机制抑制转座子活性,包括DNA甲基化、组蛋白甲基化、RNA降解等。piRNA发挥这些功能的具体机制还有待进一步研究,另外有研究发现piRNA复合物存在其他未知的机制来抑制转座子的活性。除了抑制转座子外,piRNA在哺乳动物中还存在多种生物学功能,例如调控精子发生关键基因的mRNA降解以及翻译激活等等。近期有研究表明piRNA在早期胚胎发育过程中也存在重要功能,这些科学问题都有待进一步研究。

本实验室采用分子、生化、遗传、生物信息学等手段,利用包括转基因小鼠在内的多种动物模型,研究piRNA的生成机制、非编码RNA在生殖细胞发育中的生物学功能、生殖细胞中无膜颗粒结构的形成与功能、转座子的表观遗传调控等关键科学问题。


代表文献:

Ding, D. and Chen, C. (2021) Cracking the egg: A breakthrough in piRNA function in mammalian oocytes and embryos. Biology of reproduction, doi.org/10.1093/biolre/ioab206

Ding, D. #, Wei, C., Dong, K., Liu, J., Stanton, A., Xu, C., Min, J., Hu, J. and Chen, C#. (2020) LOTUS domain is a novel class of G-rich and G-quadruplex RNA binding domain. Nucleic acids research, 48, 9262-9272.#共同通讯)

Ding, D. and Chen, C. (2020) Zucchini: the key ingredient to unveil piRNA precursor processing. Biology of reproduction, 103, 452-454.

Ding, D.*, Liu, J.*, Dong, K., Melnick, A.F., Latham, K.E. and Chen, C. (2019) Mitochondrial membrane-based initial separation of MIWI and MILI functions during pachytene piRNA biogenesis. Nucleic acids research, 47, 2594-2608.*共同一作)

Ding, D., Liu, J., Midic, U., Wu, Y., Dong, K., Melnick, A., Latham, K.E. and Chen, C. (2018) TDRD5 binds piRNA precursors and selectively enhances pachytene piRNA processing in mice. Nature communications, 9, 127.

Ding, D.*, Liu, J.*, Dong, K.*, Midic, U., Hess, R.A., Xie, H., Demireva, E.Y. and Chen, C. (2017) PNLDC1 is essential for piRNA 3' end trimming and transposon silencing during spermatogenesis in mice. Nature communications, 8, 819.*共同一作)

Liu, N.*, Ding, D.*, Hao, W., Yang, F., Wu, X., Wang, M., Xu, X., Ju, Z., Liu, J.P., Song, Z. et al. (2016) hTERT promotes tumor angiogenesis by activating VEGF via interactions with the Sp1 transcription factor. Nucleic acids research, 44, 8693-8703.*共同一作)

Ding, D., Zhou, J., Wang, M. and Cong, Y.S. (2013) Implications of telomere-independent activities of telomerase reverse transcriptase in human cancer. The FEBS journal, 280, 3205-3211.

Ding, D.*, Xi, P.*, Zhou, J., Wang, M. and Cong, Y.S. (2013) Human telomerase reverse transcriptase regulates MMP expression independently of telomerase activity via NF-kappaB-dependent transcription. FASEB journal, 27, 4375-4383.*共同一作)

 

本课题组常年招聘博士生硕士生,欢迎有志于生命科学领域的研究生和本科生报考和实习,同时欢迎具有生物医学相关研究经历的副研究员助理研究员博士后加盟。



Copyright© 2011-2015 生命科学与技术学院, All rights reserved

地址:上海市四平路1239号 电话:021-65981041 传真:65981041