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组长：李明 博士、研究员 |
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研究组研究方向
CRISPR-Cas等噬菌体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、临床多重耐药细菌的特异性消杀和肠道菌群的精准调控等需求，开发定制的、高效的基因编辑、基因驱动等技术。
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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
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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，副研究员 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
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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
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研究团队
2022.03 实验室初期成员合影
2023.06舒宪博士毕业合影
2023.09 实验室部分成员聚餐
工作人员 赵会伟 助理研究员 王 锐 特别研究助理 程飞跃 特别研究助理 薛 琼 特别研究助理 舒 宪 特别研究助理
在读研究生 刘 超 博士生（2022 ） 伍蔼慈 硕士生（2021- ） 曹夕凤 硕士生（2022- ） 杜 俊 硕士生（2023- ） 徐 婧 硕士生（2023- ）
联培学生 王凌云 硕士生（山东农业大学，2021-） 张义涵 硕士生（河北大学，2021-） 周 涛 硕士生（山东农业大学，2022-）
已毕业学生 舒 宪 2023 博士
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代表性论文
<通讯作者论文> [1] 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=59.924) [2] Wang R#, Shu X#, Zhao H#, Xue Q, Liu C, Wu A, Cheng F, Wang L, Zhang Y, Feng J, Wu N,Li M*. (2023) Associate toxin-antitoxin with CRISPR-Cas to kill multidrug-resistant pathogens.Nature Communications. 14(1):2078. (IF=16.6) [3] Liu C#, Wang R#, Li J#, Cheng F#, Shu X#, Zhao H, Xue Q, Yu H, Wu A, Wang L, Hu S, Zhang Y, Yang J, Xiang H*,Li M*. (2023) Widespread RNA-basedcasregulation monitors crRNA abundance and anti-CRISPR proteins.Cell Host & Microbe. 31(9):1481-1493. (IF=30.3) [4] Cheng F#, Wu A#, Liu C#, Cao X, Wang R, Shu X, Wang L, Zhang Y, Xiang H*,Li M*. (2022) The toxin-antitoxin RNA guards of CRISPR-Cas evolved high specificity through repeat degeneration.Nucleic Acids Research.50(16):9442-9452.(IF=17.21) [5] 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=17.21) [6] 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 inHaloarcula hispanica.Nucleic Acids Res., 47(11):5880-91. (IF=17.21) [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)
<第一作者论文> [8] 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-ResistantP. aeruginosa.Cell Reports. 29(6):1707-1717. (IF=9.995) [9] 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） [10] 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=17.21) [11] Wang R#,Li M#, Gong L, Hu S, Xiang H*. (2016) DNA motifs determining the accuracy of repeat duplication during CRISPR adaptation inHaloarcula hispanica.Nucleic Acids Res., 44(9):4266-77. (IF=17.21) (#并列第一作者) [12] Li M#, Wang R#, Zhao D, Xiang H*. (2014) Adaptation of theHaloarcula hispanicaCRISPR-Cas system to a purified virus strictly requires a priming process.Nucleic Acids Res., 42(4):2483-92. (IF=17.21) (#并列第一作者) [13] Li M, Wang R, Xiang H*. (2014)Haloarcula hispanicaCRISPR authenticates PAM of a target sequence to prime discriminative adaptation.Nucleic Acids Res., 42(11):7226-35. (IF=17.21) [14] 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 haloarchaeonHaloferax mediterranei.J Bacteriol., 195(4):867-75. (IF=3.476) |
研究中代表性图片  双RNA型toxin-antitoxin (CreTA)守卫CRISPR免疫 （Science372, eabe5601, DOI: 10.1126/science.abe5601） ATTACK：联用CRISPR和TA实现双重杀菌 (Nature Communications14(1):2078, DOI: 10.1038/s41467-023-37789-y)
CreR介导Cas效应蛋白的自我调控 (Cell Host & Microbe31(9):1481-1493, DOI: 10.1016/j.chom.2023.08.005)
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申请专利 1.陈泽华，李明，广谱识别PAM序列的FnCpf1突变体及其应用；授权专利号：CN112111471B；申请日期：2020.09.25 2.李明，王锐，舒宪，程飞跃，杨俊，一种偶联的CRISPR和毒素-抗毒素元件及其在消杀耐药细菌中的应用；申请号：202210947272.7；申请日期：2022.08.09 3.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；申请日期：2020.11.23 4.向华，杜开心，龚路遥，李明，一种利用I型CRISPR-Cas系统同时实现基因编辑和转录调控的方法；申请号：202011546641.9；申请日期：2020.12.24
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1. 国家自然科学基金面上项目“基于蛋白类CreT毒素的新型CRISPR护卫系统及其与噬菌体互作的机制”，2024-01至2027-12 2. 国家自然科学基金面上项目“不动杆菌中新型CRISPR护卫RNA的机制和功能研究”，2023-01至2026-12 3. 国家自然科学基金青年项目“CRISPR-Cas与其护卫RNA偶联的特异性机制及其应用”，2023-01至2025-12 4. 博士后创新人才支持计划，2022-07至2024-07 5. 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 6. 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“，2021-01至2023-12 7. 中国科学院青年创新促进会会员，2020-01至2023-12 8. 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”，2020-01至2023-12 9. 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”，2019-01至2020-12 10. 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”，2018-01至2021-12 11. 中国科协青年人才托举工程，2017-10至2020-10 12. 中国博士后科学基金会面上项目 “不同来源I-B型CRISPR/Cas系统引发适应机制的比较研究”，2015-06至2016-09
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