微生物免疫系统和基因编辑技术青年研究组

 组长:李明 博士、研究员

  

 

 研究组研究方向

 

     CRISPR-Cas等微生物免疫机制及其基因编辑应用

 

  研究组研究内容及意义

   

  微生物海量的基因组中蕴藏了丰富多样的噬菌体免疫机制,这些机制具有重要理论和应用研究意义,如来源于限制性修饰系统的限制性内切酶奠定了基因工程的基础,来源于CRISPR-Cas免疫系统的CRISPR-Cas9技术彻底变革了基因编辑领域,这些技术极大推动了生命科学的发展。

本课题组一方面将围绕CRISPR-Cas、毒素-抗毒素、原核Argonaute等噬菌体免疫系统,通过解析其复杂多样的分子机制,系统认知微生物的噬菌体防御体系,并通过发掘其中蕴藏的特异性分子元件促进基因编辑等分子工具的创新。另一方面,致力于CRISPR等新一代基因编辑技术在微生物领域的应用和优化,面向重要工业底盘的系统性改造和临床多重耐药细菌的特异性消杀等需求,开发定制的、高效的基因编辑、基因驱动等技术。

 

   

 研究组长

 

  研究组长:李明

  电话:010-64807064

  电子邮件:lim_im#im.ac.cn(请将#替换成@)

  通讯地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号H710室,中国科学院微生物研究所

  邮政编码:100101

 

 

 主要学习及工作经历

     

  2004-2008  山东大学生命科学学院,获得理学学士学位 

  2008-2014  中国科学院微生物研究所,获得遗传学博士学位 

  2014-2016  中国科学院北京基因组研究所,博士后

  2016-2017  中国科学院微生物研究所,助理研究员

  2017-2020  中国科学院微生物研究所,副研究

  2020-2022,中国科学院微生物研究所,项目研究员

  2022-至今,中国科学院微生物研究所,研究员

 

 

 获奖情况

  

  2013年获得博士研究生国家奖学金 

  2014年获得“优秀毕业生”荣誉称号 

  2014年获得中国科学院院长优秀奖  

  2015年入选中国科学院百篇优秀博士学位论文  

  2017年获得中国微生物学会学术年会优秀学术交流奖 

  2017年入选中国科协青年人才托举工程 

  2020年入选中国科学院青年创新促进会会员 

  2020年获得国家自然科学基金优秀青年项目资助

 

 

 研究团队

   

  工作人员   

   刘 超 科研助理 

   王 锐 特别研究助理

   程飞跃 特别研究助理

   在读研究生

    舒宪 博士生(2020- )

   伍蔼慈 硕士生(2021-  

   曹夕凤 硕士生(2022- )

   联培学生

   杨俊 硕士生(云南大学,2020-)

   王凌云 硕士生(山东农业大学,2021-)

   张义涵 硕士生(河北大学,2021-)

   

 

 代表性论文

 

[1] Cheng F#, Wang R#, Yu H#, Liu C, Yang J, Xiang H*, Li M*. (2021) Divergent degeneration of creA antitoxin genes from minimal CRISPRs and the convergent strategy of tRNA-sequestering CreT toxins. Nucleic Acids Research. 49(18):10677-10688. (IF=16.971)
[2] Li M*#, Gong L#, Cheng F#, Yu H, Zhao D, Wang R, Wang T, Zhang S, Zhou J, Shmakov S, Koonin E, Xiang H*. (2021) Toxin-antitoxin RNA pairs safeguard CRISPR-Cas systems. Science. 372(6541):eabe5601. (IF=47.728)
[3] Xu Z#, Li M#, Li Y, Cao H, Miao L, Xu Z, Higuchi Y, Yamasaki S, Nishino K, Woo PCY, Xiang H*, Yan A*. (2019) Native CRISPR-Cas-Mediated Genome Editing Enables Dissecting and Sensitizing Clinical Multidrug-Resistant P. aeruginosa. Cell Reports. 29(6):1707-1717. (IF=9.423)
[4] Gong L, Li M*, Cheng F, Zhao D, Chen Y, Xiang H*. (2019) Primed adaptation tolerates extensive structural and size variations of the CRISPR RNA guide in Haloarcula hispanica. Nucleic Acids Res., 47(11):5880-91 (IF=16.971)
[5] 李明,程飞跃,龚路遥,向华*. (2018). 微生物新型防御系统的系统性发现与展望. 遗传. 40(4):259-265.(特邀前沿聚焦)
[6] Li M#, Gong L#, Zhao D, Zhou J, and Xiang H*. (2017) The spacer size of I-B CRISPR is modulated by the terminal sequence of the protospacer. Nucleic Acids Res., 45(8):4642-54. (IF=16.971)
[7] Cheng F, Gong L, Zhao D, Yang H, Zhou J, Li M*, Xiang H*. (2017) Harnessing the native type I-B CRISPR-Cas for genome editing in a polyploid archaeon. J. Genet. Genomics., 44(11):541-548. (IF=4.275;封面文章)
[8] Wang R#, Li M#, Gong L, Hu S, Xiang H*. (2016) DNA motifs determining the accuracy of repeat duplication during CRISPR adaptation in Haloarcula hispanica. Nucleic Acids Res., 44(9):4266-77. (IF=16.971) (#并列第一作者)
[9] Li M#, Wang R#, Zhao D, Xiang H*. (2014) Adaptation of the Haloarcula hispanica CRISPR-Cas system to a purified virus strictly requires a priming process. Nucleic Acids Res., 42(4):2483-92. (IF=16.971) (#并列第一作者)
[10] Li M, Wang R, Xiang H*. (2014) Haloarcula hispanica CRISPR authenticates PAM of a target sequence to prime discriminative adaptation. Nucleic Acids Res., 42(11):7226-35. (IF=16.971)
[11] Li M, Liu H, Han J, Liu J, Wang R, Zhao D, Zhou J, Xiang H*. (2013) Characterization of CRISPR RNA biogenesis and Cas6-cleavage mediated inhibition of a provirus in the haloarchaeon Haloferax mediterranei. J Bacteriol., 195(4):867-75. (IF=3.490)

  


 研究中代表性图片


 申请专利

 1、向华,李明,程飞跃,龚路遥。一种古菌和细菌中通用的RNA型毒素及其相关生物材料。申请号:202011320316.0;申请时间:2020.11.23。


 科研项目
 
    1、国家自然科学基金原创探索计划项目 “CRISPR护卫RNA的系统性认知及其分子应用开发“,2022-01至2024-12,主持
    2、国家自然科学基金优秀青年项目 “微生物的病毒防御机制及应用“,2021-012023-12,主持
    3、中国科学院青年创新促进会会员,2020-012023-12,主持
    4、国家自然科学基金面上项目 “偶联核酸酶的常温pAgo系统的功能机制和分子应用研究”,2020-012023-12,主持
    5、农业部转基因生物新品种培育重大专项(任务级)“微生物新型核酸免疫机制的发掘”,2019-012020-12,主持
    6、国家自然科学基金面上项目 “CRISPR-Cas与一种新型毒素-抗毒素系统的偶联机制研究2018-012021-12,主持
    7、中国科协青年人才托举工程,2017-102020-10,主持
    8、中国博士后科学基金会面上项目 “不同来源I-BCRISPR/Cas系统引发适应机制的比较研究2015-062016-09,主持