中科院细胞与分子进化研究重点实验室(昆明动物研究所)课件

1、中 国 科 学 院 昆 明 动 物 研 究 所 细 胞 与 分 子 进 化 重 点 实 验 室,工 作 汇 报 （20012005）,报 告 提 纲,1、实验室概况 2、研究水平与贡献 3、队伍建设与人才培养 4、开放交流与运行管理,1. 实 验 室 概 况,成 立 于 1990 年,施立明院士 （已故） 19391994,1.2 充满活力的研究团队,王 文 研究员 新基因的起源,杨凤堂 研究员 染色体组的进化,宿 兵 研究员 灵长类的比较基因组学,文建凡 研究员 真核生物起源与进化,黄京飞 研究员 蛋白质结构与功能的进化,张亚平 研究员 基因组多样性与分子进化,人 员 结 构,研究员（PI） : 6 人 副高职：4 中职：8,技术辅助人员：6 博士后：4 (出站2人） 研究生：108 (毕业36人）,1.3 实验室的总体定位,科学问题和国家需求： 面向科学前沿：研究动物及其基因组演化的模式和分子机制，解决遗传、发育和进化中的重大科学问题； 面向国家需求：生物多样性资源的保存、保护和持续利用，分子生态、人类群体遗传结构与疾病、基因起源进化与生物活性药物设计。 研究内容： 基因、基因家族

2、和基因组发生和演化的规律及其同自然选择、功能适应及物种形成的内在联系和相互作用机制。 研究资源： 基于我国特别是西南地区丰富的生物多样性资源，采用现代分子生物学和基因组学的研究手段。,1.4 学科前沿的研究方向,基因组多样性和遗传多样性：立足西南地区丰富的生物多样性资源，建立我国人群和动物的DNA库，进行动物的遗传多样性，基因和基因家族的多样性和进化，以及动物的分子系统学和分子生态学研究。,比较和进化基因组学研究：比较不同动物（如灵长类）的一些重要结构和功能（如大脑）演化的遗传学和基因组学基础；探讨基因组中新结构、新功能起源和进化的机制。,真核细胞进化基因组学研究：以几类处在关键进化地位的单细胞生物为对象，研究真核细胞的结构、功能和基因、基因家族乃至基因组的起源进化规律。,分子细胞遗传学：系统、全面地研究我国脊椎动物基因组结构的多样性和演化过程，探讨染色体重组在物种起源和演化中的作用。,生物信息学：利用生物信息学方法,研究基因家族的进化机制、蛋白质-核酸专一相互作用的进化及其蛋白质多种不同功能的序列、结构基础及其与功能的进化关系。,2. 研究水平与贡献,2.1 新基因的起源与进化研究,

3、新基因的起源是一个重要的生物学和进化生物学问题， 因为： 1、从原始生物到高等生物基因数目增加了数十倍； 2、近缘物种之间，如人和黑猩猩间，基因也有不同； 然而，目前对新基因起源和产生的机制还非常不清楚。 此外，知道了大自然怎么造基因后为我们设计制造 生物活性药物提供理论依据。,1mya,Using 5849 full length cDNAs as FISH probes, we identified 28 gene families containing 31 young candidate genes,基因重复,分化性退化,基因分裂,猴王祖先基因，含两个结构阈,I,II,I,II,I,II,I,II,I,II,基因1,基因2,猴王基因座位分裂示意图,新基因的起源与进化研究,Nat Rev Genet 4, 865-75 (2003). （IF21.3) Nat Genet 36, 523-7 (2004).（IF 24.7) Genome Res 15, 1258-64 (2005). (IF 10.4) Eur J Immunol 35, 1220-9 (2005). (IF

4、5.0) 被累计引用 51 次,代表性研究成果（一）,2.2 亚洲人群起源和进化的研究,Am J Hum Genet (2004) （IF 12.3),通过测定印度代表人群的线粒体DNA全基因组序列，发现印度人群中具有非常古老的线粒体基因组单倍型，与三次起源假说相吻合。 同时，南亚N类群与欧洲、东亚和大洋洲N类群的系统发育关系提示人类走出非洲的扩散路线是一条，而不是一般认为的两条。,2.2.2 现代人从非洲扩散的路线与印度人群的起源,Science (2006),东亚现代人的最早迁徙路线,Shi et al. Am J Hum Genet. (2005),Am J Hum Genet 73, 671-6 (2003)（IF 12.3) Mol Biol Evol 21, 2265-80 (2004) (IF 6.4) Nature 431, 302-5 (2004) (IF 32.2) Am J Hum Genet 75, 966-78 (2004) (IF 12.3) Mol Biol Evol, published online (2005) (IF 6.4) Am J Hum G

5、enet 77, 408-19 (2005) (IF 12.3) 被累计引用 57 次。,亚洲人群起源和进化的研究,代表性研究成果（二）,2.3 人类智慧起源的分子机制研究,灵长类大脑的演化,人,黑猩猩,大猩猩,黄猩猩,长臂猿,猕猴,候选基因的搜索,PACAP前体基因的分子进化与人类智慧的起源,采用 Polony (PCR cloning) 技术，寻找在灵长类大脑中新近产生的基因剪接体。,灵长类认知相关基因剪接体的进化,人类智慧起源的分子机制研究,Hum Mol Genet 13, 1131-7 (2004). （IF 8.7) Mol Biol Evol 21, 2111-5 (2004). （IF 6.4) Genetics 170, 801-6 (2005). （IF 4.1) 被累计引用 20 次。,代表性研究成果（三）：,2.4 哺乳动物的分子系统学 与染色体组进化研究,胎盘哺乳动物的分子系统研究,采用多基因遗传标记重建了胎盘哺乳动物的系统发育关系，将胎盘哺乳动物划分为 4 个超目，为了解哺乳动物在进化历史中的适应辐射提供了新的信息。,Nature 409, 614-618

6、(2001),麂属动物的核型进化,我国及邻近东南亚国家特有的鹿科动物 分歧时间距今仅约两百万年 种间核型差异极大 ，雌雄个体间核型也不同 串联融合假说,赤麂 2n=6/7,小麂 2n=46,麂属动物的染色体起源与进化研究,Nature 409, 614-8 (2001) （IF 32.2) Mol Phylogenet Evol 32, 480-94 (2004) (IF 4.2) Mol Phylogenet Evol 33, 349-62 (2004) (IF 4.2) Chromosoma 114, 167-72 (2005) (IF 2.7) Chromosome Res 13, 389-99 (2005) (IF 2.4) Mol Phylogenet Evol 35, 483-95 (2005) (IF 4.2) Mol Phylogenet Evol 37, 45-61 (2005) (IF 4.2) 关于胎盘哺乳动物的分子系统学的Nature文章被累计引用 329次。,哺乳动物的分子系统学与染色体组进化研究,代表性研究成果（四）：,特 邀 评 论 与 综 述 （2001

7、2005）,Wu, C.-I., Shi, S.-H., Zhang, Y.-P. (2004) A case for conservation. Nature. 428: 213-214.,季维智，周琪、宿兵（2004） 中国灵长类研究概况：历史与展望。 Nature 432 (Suppl) A46-A49.,Zhang, Y.-P., He, S.-G. (2004) Extremist Tendencies. Science. 306: 1861.,Long M, Betran E, Kevin T. Wang, W. (2003) Nature Review Genetics, 4: 856-875.,发表论文: 167 篇 SCI学术期刊上发表论文： 128 篇 影响因子 10的SCI论文： 12 篇 (Nature, Nature Genetics, Nature Reviews Genetics, PNAS, American Journal of Human Genetics, Genome Research) 参编论著 3 本 申请专利 1 项,研 究 成 果,SCI

8、 论文单篇平均影响因子,发 表 研 究 论 文,19962000,20012005,SCI 论文总数,影响因子10 SCI 论文数,承 担 任 务 统 计 表 （20012005）,19962000,20012005,研 究 经 费,2001-2005 课题组平均经费：643万元；固定人员人均经费：154万元,合同经费,实到经费,获奖情况：,2001 云南省自然科学奖一等奖 2002 云南省自然科学奖一等奖 2002 美国生物多样性领导奖（Biodiversity Leadership Award) 2003 教育部科技进步奖一等奖 2004 生命科学创新奖（全球华人生物科学大会） 2004 何梁何利基金科学与技术进步奖 2004 新世纪百千万人才工程国家级首批入选者 2005 云南省自然科学奖一等奖 3 项 2005 云南省自然科学突出贡献奖,3. 队伍建设与人才培养,目前实验室共有6个研究单元。拥有技术辅助人员10多名，研究生近60名。拥有硕士、博士点和博士后工作站，已培养了大批科技人员，他们中的许多已成为科研骨干。,将帅人才： 中国科学院院士： 1 人 国家杰出青年基金获得者：4

9、 人 中科院百人计划：3 人 中科院中德马普青年科学家小组：1 人 云南省中青年学术与技术带头人： 2 人,学术任职,杂志审稿,中国遗传学会副理事长 中国动物学会副理事长 中国细胞生物学学会常务理事 Cell Research、Chromosome Research 、Bioinformation、科学通报、中国科学C辑编委,Science、PNAS、American Journal of Human GeneticsMolecular Biology and Evolution、Human Molecular Genetics、Human Mutation、Gene、Journal of Molecular Evolution、Molecular Phylogenetics and Evolution等,实验室学术委员会组成,2002年和2005年，博士生（姚永刚和孔庆鹏）荣获中国科学院院长奖学金特别奖。2005年姚永刚获全国百篇优秀博士论文奖。,3. 3 研 究 生 培 养,在读研究生：72名 硕士研究生： 毕业 9 名 博士研究生： 毕业 27 名 博士后：4 名 （出站 2 名）,昆明进化生物学暑期班,加强国际合作，促进学科交流 传播科学进展，培养研究兴趣 扩大实验室影响，改善研究生生源,主办单位：昆明动物所细胞与分子进化重点实验室,办班宗旨：,2002年 昆明进化生物学暑期班 （8月6日-21日）,注册学员：57 名 来源： 清华大学、北京大学、复旦大学、武汉大学、南京大学、中山大学、 中国科技大学、台湾大学、台湾清华大学等高校 国家南方基因组中心、中科院动物所、华南植物所和医科院等科研院所,主题：分子群体遗传学与基因组学,2004年 昆明进化生物学暑期班 （7月21日-31日）,注册学员：119 名 来源： 清华大学、北京大学、复旦大学、武汉大学、南京大学、中山大学、 中国科技大学、四川大学、厦门大学、台湾大学、台湾清华大学等高校 中科院上海生科院、遗传发育所、武汉水生所等科研院所,主题：进化基因组学,2005年 昆明进化生物学暑期班 （8月5日-19日）,主题：统计遗传学和进化基因组学,“龙漫远老师为我们精心设计的课后作

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