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百廿校庆学术论坛——《生物设计研究》原位代谢功能驱动的单细胞多组学与功能菌挖掘

信息来源: 发布日期: 2022-11-07 浏览次数:

一、主讲人

徐健,中国科学院青岛生物能源与过程所研究员、所务委员、生物能源室主任、单细胞中心主任;山东省能源生物遗传资源重点实验室主任。兼任美国微生物学会会刊mSystems资深编辑。1997年北京大学生物技术学士;2003年华盛顿大学计算机科学硕士和生物化学博士;2004年于华盛顿大学遗传学系和基因组研究院任基因型组装和分析团队负责人;2008年入选中科院“百人计划”并全职加入中科院青岛生物能源与过程所。在ScienceCell Host MicrobeNature Commu. 、Science Adv. 等发表论文150余篇,被引超14000次,入选爱思唯尔“中国高被引学者”,H-index 56。获首届中组部万人计划(青年拔尖人才,2012;创新领军人才,2019)、国家杰出青年基金(2014)、中国青年科技奖(2015)、中源协和生命医学创新突破奖(2016)等荣誉。单细胞中心提出了拉曼组(ramanome)、元拉曼组(metaramanome)等单细胞代谢表型组学概念,研制和产业化了单细胞分析科学仪器系列(全自动单细胞拉曼成像仪、单细胞拉曼药敏快检仪CAST-R、高通量单细胞流式拉曼分选仪FlowRACS、单细胞拉曼分选-测序系统RACS-Seq、模块化单细胞微液滴分选系统EasySort等;www.singlecellbiotech.com),开发了单细胞代谢表型组-基因组 (MP-G)n、微生物组大数据引擎(Microbiome Search Engine; www.MSE.ac.cn)等单细胞/元基因组大数据系统,并服务于微生物组研究、细胞工厂筛选、生物资源挖掘、抗感染精准用药、肿瘤药物筛选等。同时,我们以微拟球藻为模式,建立了光合固碳真核底盘细胞技术体系,推动了工业微藻的合成生物学与分子育种。

二、时间

2022年11月9日 上午9:00-10:30

三、形式

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四、主要内容

分享会分为两部分:

主讲人讲解主要内容+回答问题

主要内容:

原位代谢功能驱动的单细胞多组学与功能菌挖掘

元基因组或单细胞基因组测序,由于通常缺失了菌群中细胞的原位功能,因此一般只能回答“菌群中都有谁?”。为了直接回答“正执行目标功能的都是谁?”,我们提出了菌群“单细胞代谢表型组+基因组+培养组”的总体方案:首先,通过单细胞拉曼光谱,在免标记、非破坏性、活体的前提下,实现针对底物利用、产物合成、环境应激性等“单细胞代谢表型组”的测量;其次,通过拉曼分选耦合测序,获得精确到一个目标功能单细胞的全基因组;或者通过拉曼分选耦合培养组,获得目标“原位”功能的菌剂。为了支撑上述技术流程,我们研制了单细胞拉曼光镊分选仪(RACS-Seq)和高通量流式拉曼分选仪(FlowRACS),并针对人体、海洋、土壤、城市污水等微生物组开发了一系列应用。这些努力为建立地球上各个微生态生境的“单细胞功能身份证系统”奠定了基础。