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伊成器

 

beat365生命科學學院 研究員
beat365合成與功能生物分子中心 研究員
beat365-清華大學生命科學聯合中心 PI

 

教育與研究背景

 

2014 - 至今，研究員（兼職），beat365官方网站
2013 - 至今，研究員，beat365合成與功能生物分子中心
2012 - 至今，研究員，beat365生命科學學院
2012 - 至今，研究員，北大清華生命聯合中心
2010 – 2011，博士後，芝加哥大學生物化學與分子生物學系

 

研究方向

實驗室緻力于DNA/RNA修飾及去修飾的生物學通路、功能和機制研究。為了實現這一目标，我們綜合運用包括化學生物學、表觀遺傳學、核酸化學、細胞生物學、生物化學、基因組學和結構生物學等多學科手段，旨在揭示核酸表觀遺傳修飾的新穎功能和調控機制。

1.      RNA修飾和表觀轉錄組學

幾十年的研究已經鑒定了100多種轉錄後修飾。研究人員之前認為，一旦RNA修飾産生，這些共價修飾都是穩定存在、不可逆轉的。然而，最近關于6-甲基腺嘌呤(m6A)的一系列研究證明，RNA甲基化也是動态可逆的，并且在基因表達調控中起到重要作用。因此，“表觀轉錄組學”也随之興起。

除了m6A，轉錄組上還存在其它表觀遺傳修飾。我們課題組最近的研究發現，兩種之前認為隻在非編碼RNA上存在的轉錄後修飾，即假尿嘧啶(Ψ)和1-甲基腺嘌呤(m1A)，也廣泛存在于哺乳動物的mRNA當中。我們的研究表明這些轉錄後修飾在轉錄組中廣泛存在，受多種外界刺激的動态調控，并且對于m1A來說，可以被潛在的“eraser”消碼器蛋白去甲基化。然而，mRNA上m1A和Ψ修飾的生物學功能還尚不清楚。我們希望利用課題組已經開發的新穎表觀轉錄組測序技術，來闡釋這些RNA修飾的功能和調控機制，從而在表觀轉錄組學這個新興起的學科中發現一片“新大陸”。

2. 依賴于TET和TDG的DNA主動去甲基化

    哺乳動物基因組主動去甲基化的新模式，包括了基于TET蛋白（ten-eleven translocation）對5-甲基胞嘧啶（5mC）進行氧化、并産生5-羟甲基胞嘧啶（5hmC）、5-醛基胞嘧啶（5fC）和5-羧基胞嘧啶（5caC），5fC與5caC可在TDG糖基化酶的作用下完成去甲基化。除了作為DNA主動去甲基化的中間産物，這些5mC的氧化衍生物也具有生物學功能。近期證據表明5hmC作為一種穩定的表觀遺傳修飾，與很多生物學進程和多種疾病密切相關。5fC和5caC是5hmC的進一步氧化産物，在基因組的多個重要區域（例如啟動子區與遠端調控因子區）積累。我們實驗室最近建立了一種全新的5fC全基因組測序技術（cyclization-enabled C-to-T transition of 5fC，fC-CET），這是一種不依賴于亞硫酸氫鹽測序的單堿基分辨率5fC測序方法。我們将繼續建立精準靈敏的5mC氧化衍生物測序技術，尤其是能應用于單細胞測序和臨床研究的技術，來解析這些DNA表觀遺傳修飾的生物學功能。

 

3.      DNA損傷修複及蛋白質-DNA相互作用

 

         DNA上的異常修飾可能會導緻細胞毒性或基因組的不穩定。因此，基因組DNA一旦出現損傷就需要及時被修複。生物體在進化過程中，産生了一系列高效的DNA損傷修複機制；我們通過課題組掌握的一種新穎化學交聯技術，對其中堿基切除修複和直接修複兩種機制中進行研究。例如，我們最近發表的一項工作揭示了人類DNA糖基化酶NEIL1一種新穎的修複機制：即基于底物異構化的高效識别和修複機制。在這一研究方向中，我們通過整合化學合成、結構生物學、生物化學與生物物理學等多種技術，來研究修複蛋白與核酸的相互作用。

 

發表論文

 

  1. Zhu, C.X., Lu, L.N., Zhang, J., Yue, Z.W., Song, J.H., Zong, S., Liu, M.H., Stovicek, O., Gao, Y.Q., and Yi, C.Q.* (2016). Tautomerization-dependent recognition and excision of oxidation damage in base-excision DNA repair. Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 113, 7792-7797.
  2. Li, X.Y., Xiong, X.S., Wang, K., Wang, L.X., Shu, X.T., Ma S.Q. and Yi, C.Q. * (2016). Transcriptome-wide mapping reveals reversible and dynamic N (1)-methyladenosine methylome. Nat. Chem. Biol., 12: 311-316.
  3. Li, X.Y., Ma, S.Q. and Yi, C.Q. * (2016). Pseudouridine: the fifth RNA nucleotide with renewed interests. Curr. Opin. Chem. Biol., 33, 108-116.
  4. Peng, J.Y., Xia, B. and Yi, C.Q. * (2016). Single-base resolution analysis of DNA epigenome via high-throughput sequencing. Sci. China Life Sci., 59, 219-226.
  5. Xia, B., Han, D.L., Lu, X.Y., Sun, Z.Z., Zhou, A.K., Yin, Q.Z., Zeng, H., Liu, M.H., Jiang, X., Xie, W., He, C. and Yi C.Q. * (2015). Bisulfite-free, base-resolution analysis of 5-formylcytosine at the genome scale. Nat. Methods, 12, 1047-1050.
  6. Li, X.Y., Zhu, P., Ma, S.Q., Song, J.H., Bai, J.Y., Sun, F.F. and Yi, C.Q. * (2015). Chemical pulldown reveals dynamic pseudouridylation of the mammalian transcriptome. Nat. Chem. Biol., 11, 592-597.
  7. Song, J.H., Zhu, C.X., Zhang, X., Wen, X., Liu, L.L., Peng, J.Y., Guo, H.W. and Yi, C.Q. * (2015). Biochemical and structural insights into the mechanism of DNA recognition by Arabidopsis ETHYLENE INSENSITIVE3. PLoS One, 10, e0137439.
  8. Li, X.Y., Ma, S.Q. and Yi, C.Q. * (2015). Pseudouridine Chemical Labeling and Profiling. Methods Enzymol., 560, 247-272.

9)       Karijolich, J., Yi, C.Q. and Yu, Y.T. (2015). Transcriptome-wide dynamics of RNA pseudouridylation. Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 16, 581-585.

  1. Zheng, G.Q., Qin, Y.D., Clark, W.C., Dai, Q., Yi, C.Q., He, C., Lambowitz, A.M. and Pan, T. (2015). Efficient and quantitative high-throughput tRNA sequencing. Nat. Methods. 12, 835-837.
  2. Zhu, C.X. and Yi, C.Q. * (2014). Switching demethylation activities between AlkB family RNA/DNA demethylases through exchange of active-site residues. Angew. Chem. Int. Ed., 53, 3659-3662.
  3. Lu, L.N., Zhu, C.X., Xia, B. and Yi, C.Q. * (2014). Oxidative demethylation of DNA and RNA mediated by non-heme iron-dependent dioxygenases. Chem. Asian. J., 9, 2018-2029.
  4. Li, X.Y., Song J.H. and Yi, C.Q. * (2014). Genome-wide mapping of cellular protein-RNA interactions enabled by chemical crosslinking.Geno. Proteo. Bioinfor., 12, 72-78.
  5. Yin, Y.D., Yang, L.J., Zheng G.Q., Gu, C., Yi, C.Q., He, C. Gao Y.Q. and Zhao, X.S. (2014). Dynamics of spontaneous flipping of a mismatched base in DNA duplex. Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 111, 8043-8048.
  6. Zhang, X., Zhu, Z.Q., An, F.Y., Hao, D.D., Li, P.99P., Song J.H., Yi, C.Q. and Guo, H.W. (2014). Jasmonate-activated MYC2 represses ETHYLENE INSENSITIVE3 activity to antagonize ethylene-promoted apical hook formation in Arabidopsis. Plant Cell, 26, 1105-1117.
  7. Yi, C.Q. * and He, C. (2013). DNA repair by reversal of DNA damage. Cold Spring Harb. Perspect. Biol., 5, a0125.
  8. Song, C.X., Yi, C.Q. and He, C. (2012). Mapping new nucleotide variants in the genome and transcriptome. Nat. Biotechnol., 30, 1107-1116.
  9. Yi, C.Q., Chen, B.N., Zhang, W., Jia, G.F., Zhang, L., Li, C.J., Dinner, A.R., Yang, C.G. and He, C. (2012). Duplex interrogation by a direct DNA repair protein in search of base damage. Nat. Struct. Mol. Biol., 19, 671-676.
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