公海彩船: 课题组长
姓名:
高冠军副教授 研究员 博士生导师, PhD, 副教授
职务:
所在院所:
公海彩船
荣誉称号:
国家重点研发计划(973)项目首席科学家
教育经历:
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1992/09—1996/07,扬州大学,学士
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2000/09—2005/07,浙江大学,博士
博士后及工作经历:
- 2006/02—2009/12,美国国立卫生研究院,美国国家癌症研究所,博士后
- 2010/01—2010/12,美国国立卫生研究院,美国国家癌症研究所,研究员
- 2011/01—2016/09,清华大学,生命科学公海彩船,博导,研究员
- 2016/09—2017/11,清华大学,生命科学公海彩船,博导,副教授,研究员
- 2017/11—公海彩船/07,上海科技大学,公海彩船,副教授(Tenure-Track)
- 公海彩船/07—至今,上海科技大学,公海彩船,副教授(Tenured)
公海彩船: 课题组简介
研究内容:
研究方向-I: 基因编辑技术的研发与应用 研究背景与内容: 尽管当前基因编辑技术在精准操控小片段DNA或单碱基突变方面已经取得显著进展,但在构建复杂的人源化疾病动物模型、实现细胞免疫治疗、微生物工程中的菌种改造以及动物的精准育种等前沿应用领域,仍然面临一些挑战。为了满足这些高度复杂的需求,必须在更大尺度上进行DNA改写,引入更多的遗传变异,以赋予生物更多的表型。然而,目前基因编辑的主要瓶颈在于编辑效率。为了突破这一限制,需要超越现有的理论框架,深入研究和利用外源基因整合的工作机理,以指导并研发出新一代的编辑技术和工具。这一努力不仅将拓宽基因编辑领域的创新空间,还将对生物医学、微生物学和生物育种领域的发展产生深远而重要的推动作用。 研究方向-II: 表观遗传修饰的生物学功能和分子调控机制 研究背景与内容:
表观遗传学旨是研究在不改变DNA序列的前提下,探究环境如何通过影响基因的工作方式来改变细胞和生物个体行为的机制。研究主要聚焦于三个方向:(1)通过解析组蛋白共价修饰对染色质结构的影响,揭示其在动物发育、免疫、肿瘤形成和社会行为等领域的精准分子调控机制;(2)深入研究非编码RNA在基因表达中的神秘作用及其调控机制,并通过精密的动物模型揭示其在生物体内的复杂功能;(3)探究RNA分子上的共价修饰对翻译、稳定性、代谢等方面的调控作用,并研究其在癌症、免疫等领域的生物学功能。这一系列研究将推动表观遗传学领域的前沿,为生命科学的深刻理解和未来治疗策略的开创性探索提供坚实的理论基础。
公海彩船: 研究成果展示
成果展示: 1. 首次发现转录耦合供体可显著提高基因大片段整合效率(>10kb)
该成果(Gao et al., 2022)首次报道了传统同源重组供体 (HR-donor) 上引入转录过程以改变DNA修复过程中的供体染色质结构状态来促进同源重组的发生,从而实现细胞内大片段DNA的高效编辑(比传统方法提高约10倍)。开发的大片段整合技术先后被BioArt、iNature和知乎等媒体推荐(该技术已申请专利)。 2. 在模式生物中首创100%的基因编辑效率
实验室一直致力于基因打靶与编辑的底层技术开发,在模式动物中创建了一系列高效的KI、KO、条件性敲除等方法,包括首次将CRISPR编辑效率提高至100%(Yu et al., 2013)。建立的方法学论文引用达1000次以上(单篇论文引用达450次以上)。部分编辑方法已入选美国实验教科且被全球实验室广泛使用。成果先后被BioArt、iNature、生物通和网易等媒体报导。 3. 首创CRISPR与整合酶结合实现动物体内大片段基因组敲除/回补
首次将CRISPR与整合酶重组技术相结合运用于模式生物中,实现动物体内500kb基因组的敲除并实现35kb外源基因定点高效整合;国际上首次在模式动物上创建组蛋白基因高通量突变技术平台。成果先后被BioArt和iNature等学术媒体报导。
公海彩船: 代表性论文(*第一作者,#通讯作者)
- 1. Xuedi Zhang, Ju Peng, Menghua Wu*, Angyang Sun, Xiangyu Wu, Jie Zheng, Wangfei Shi & Guanjun Gao#.Broad phosphorylation mediated by testis-specific serine/threonine kinases contributes to spermiogenesis and male fertility.Nature Communications. 06 May 公海彩船.
- 2. Gao, Kaixuan*; Zhang, Xuedi*; Zhang, Zhenwu; Wu, Xiangyu; Guo, Yan; Fu, Pengchong; Sun, Angyang; Peng, Ju; Zheng, Jie; Yu, Pengfei; Wang, Tengfei; Ye, Qinying; Jiang, Jingwei; Wang, Haopeng; Lin, Chao-Po; Gao, Guanjun#.Transcription-coupled donor DNA expression increases homologous recombination for efficient genome editing.Nucleic Acids Research. 01 Aug 2022.
- 3. Xuedi Zhang*, Xiangyu Wu, Ju Peng, Angyang Sun, Yan Guo, Pengchong Fu and Guanjun Gao#.Cis- and trans-regulation by histone H4 basic patch R17/R19 in metazoan development.Open Biology. 12 Nov 2022 .
- 4. Ke Shui, Chenwei Wang, Xuedi Zhang, Shanshan Ma, Qinyu Li, Wanshan Ning, Weizhi Zhang, Miaomiao Chen, Di Peng, Hui Hu, Zheng Fang, Anyuan Guo, Guanjun Gao, Mingliang Ye, Luoying Zhang #& Yu Xue#.Small-sample learning reveals propionylation in determining global protein homeostasis.Nature Communications. 17 May 公海彩船.
- 5. Yan, Cheng*; Liu, Jingqi; Gao, Jiamei; Sun, Ying; Zhang, Lei; Song, Haiyun; Xue, Lei; Zhan, Lixing; Gao, Guanjun; Ke, Zunji; Liu, Yong#; Liu, Jingnan#.IRE1 promotes neurodegeneration through autophagy-dependent neuron death in the Drosophila model of Parkinson's disease.CELL DEATH & DISEASE. 22 Oct 2019. 10.
- 6. Zhang, Weimin*; Zhang, Xuedi*; Xue, Zhaoyu*; Li, Yijie*; Ma, Qing; Ren, Xiangle; Zhang, Jiaying; Yang, Songhua; Yang, Lijuan; Wu, Menghua; Ren, Mengda; Xi, Rongwen; Wu, Zheng; Liu, Ji-Long; Matunis, Erika; Dai, Junbiao#; Gao, Guanjun#.Probing the Function of Metazoan Histones with a Systematic Library of H3 and H4 Mutants.DEVELOPMENTAL CELL. 11 Feb 2019. 48(3):406-419.
- 7. Wu, Menghua*; Zhang, Xuedi; Wei, Wei; Long, Li; An, Sainan; Gao, Guanjun#.CRISPR/Cas9 mediated genetic resource for unknown kinase and phosphatase genes in Drosophila.SCIENTIFIC REPORTS. 30 Apr 2020. 10(1).
- 8. Bhaskar Roy*, Jing Zhao, Chao Yang , Wen Luo , Teng Xiong , Yong Li , Xiaodong Fang , Guanjun Gao, Chabungbam O. Singh , Lise Madsen , Yong Zhou and Karsten Kristiansen.CRISPR/Cascade 9-Mediated Genome Editing-Challenges and Opportunities.Frontiers in Genetics. 05 July 2018.
- 9. Xiao, Xiaoping*; Yang, Lijuan*; Pang, Xiaojing*; Zhang, Rudian; Zhu, Yibin; Wang, Penghua; Gao, Guanjun#; Cheng, Gong#.A Mesh-Duox pathway regulates homeostasis in the insect gut.NATURE MICROBIOLOGY. 2017. 2(5).
- 10. Lianxin Hu, Jiajun Xu*, Meng-Xin Yin, Liguo Zhang, Yi Lu, Wenqing Wu, Zhaoyu Xue, Margaret S Ho, Guanjun Gao, Yun Zhao & Lei Zhang#.Ack promotes tissue growth via phosphorylation and suppression of the Hippo pathway component Expanded.Cell Discovery. 23 February 2016.
- 11. Wen, Kejia*; Yang, Lijuan*; Xiong, Tuanlin*; Di, Chao; Ma, Danhui; Wu, Menghua; Xue, Zhaoyu; Zhang, Xuedi; Long, Li; Zhang, Weimin; Zhang, Jiaying; Bi, Xiaolin; Dai, Junbiao; Zhang, Qiangfeng; Lu, Zhi John; Gao, Guanjun#.Critical roles of long noncoding RNAs in Drosophila spermatogenesis.GENOME RESEARCH. 2016. 26(9):1233-1244.
- 12. Xue, Zhaoyu*; Wu, Menghua; Wen, Kejia; Ren, Menda; Long, Li; Zhang, Xuedi; Gao, Guanjun#.CRISPR/Cas9 Mediates Efficient Conditional Mutagenesis in Drosophila.G3-GENES GENOMES GENETICS. 2014. 4(11):2167-2173.
- 13. Gerstein, Mark B.#*; Rozowsky, Joel; Yan, Koon-Kiu; Wang, Daifeng; Cheng, Chao; Brown, James B.; Davis, Carrie A.; Hillier, LaDeana; Sisu, Cristina; Li, Jingyi Jessica; Pei, Baikang; Harmanci, Arif O.; Duff, Michael O.; Djebali, Sarah; Alexander, Roger P.; Alver, Burak H.; Auerbach, Raymond; Bell, Kimberly; Bickel, Peter J.; Boeck, Max E.; Boley, Nathan P.; Booth, Benjamin W.; Cherbas, Lucy; Cherbas, Peter; Di, Chao; Dobins, Alex; Drenkows, Jorg; Ewing, Brent; Fang, Gang; Fastucas, Megan; Feingold, Elise A.; Frankish, Adam; Gao, Guanjun; Good, Peter J.; Guigo, Roderic; Hammonds, Ann; Harrow, Jen; Hoskins, Roger A.; Howald, Cedric; Hu, Long; Huang, Haiyan; Hubbard, Tim J. P.; Huynh, Chau; Jhas, Sonali; Kasper, Dionna; Kato, Masaomi; Kaufman, Thomas C.; Kitchen, Robert R.; Ladewig, Erik; Lagarde, Julien; Lai, Eric; Leng, Ling; Lu, Zhi; MacCoss, Michael; May, Gemma; McWhirter, Rebecca#; Merrihew, Gennifer; Miller, David M.; Mortazavi, Ali; Murad, Rabi; Oliver, Brian; Olson, Sara; Park, Peter J.; Pazin, Michael J.; Perrimon, Norbert; Pervouchine, Dmitri; Reinke, Valerie; Reymond, Alexandre; Robinson, Garrett; Samsonova, Anastasia; Saunders, Gary I.; Schlesingers, Felix; Sethi, Anurag; Slack, Frank J.; Spencer, William C.; Stoiber, Marcus H.; Strasbourger, Pnina; Tanzer, Andrea; Thompson, Owen A.; Wan, Kenneth H.; Wang, Guilin; Wang, Huaien; Watkins, Kathie L.; Wen, Jiayu; Wen, Kejia; Xue, Chenghai; Yang, Li; Yip, Kevin; Zaleskis, Chris; Zhang, Yan; Zheng, Henry; Brenner, Steven E.#; Graveley, Brenton R.#; Ceniker, Susan E.#; Gingeras, Thomas R.#; Waterston, Robert.Comparative analysis of the transcriptome across distant species.NATURE. 2014. 512(7515):445-448.
- 14. Xue, Zhaoyu*; Ren, Mengda; Wu, Menghua; Dai, Junbiao; Rong, Yikang S.; Gao, Guanjun#.Efficient Gene Knock-out and Knock-in with Transgenic Cas9 in Drosophila.G3-GENES GENOMES GENETICS. 2014. 4(5):925-929.
- 15. Wei, Wei*; Xin, Huhu; Roy, Bhaskar; Dai, Junbiao; Miao, Yungen#; Gao, Guanjun#.Heritable Genome Editing with CRISPR/Cas9 in the Silkworm, Bombyx mori.PLOS ONE. 2014. 9(7).
- 16. Yu, Zhongsheng*; Ren, Mengda*; Wang, Zhanxiang; Zhang, Bo; Rong, Yikang S.; Jiao, Renjie#; Gao, Guanjun#.Highly Efficient Genome Modifications Mediated by CRISPR/Cas9 in Drosophila.GENETICS. 2013. 195(1):2890.
- 17. Wei, Chuanxian*; Liu, Jiyong; Yu, Zhongsheng; Zhang, Bo#; Gao, Guanjun#; Jiao, Renjie#.TALEN or Cas9-Rapid, Efficient and Specific Choices for Genome Modifications.JOURNAL OF GENETICS AND GENOMICS. 2013. 40(6):281-289.
- 18. Gao, Guanjun*; Cheng, Yan; Wesolowska, Natalia; Rong, Yikang S.#.Paternal imprint essential for the inheritance of telomere identity in Drosophila.PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA. 2011. 108(12):4932-4937.
- 19. Gao, Guanjun*; Walser, Jean-Claude; Beaucher, Michelle L.; Morciano, Patrizia; Wesolowska, Natalia; Chen, Jie; Rong, Yikang S.#.HipHop interacts with HOAP and HP1 to protect Drosophila telomeres in a sequence-independent manner.EMBO JOURNAL. 2010. 29(4):819-829.
- 20. Gao, Guanjun*; Bi, Xiaolin; Chen, Jie; Srikanta, Deepa; Rong, Yikang S.#.Mre11-Rad50-Nbs complex is required to cap telomeres during Drosophila embryogenesis.PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA. 2009. 106(26):10728-10733.
- 21. Gao, Guanjun*; McMahon, Conor; Chen, Jie; Rong, Yikang S.#.A powerful method combining homologous recombination and site-specific recombination for targeted mutagenesis in Drosophila.PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA. 2008. 105(37):13999-14004.
公海彩船: 专利
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1. 高冠军 高凯旋,一种新型基因编辑方法,中国,202110831634.1,发明专利
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2. 高冠军 史王飞,一种构建用于外源基因定点整合的新方法,中国,公海彩船110817338,发明专利
公海彩船: 项目
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1. 新型基因打靶技术的建立与应用,国家自然科学基金,项目负责人
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2. 父源CenH3介导的表观修饰机制,国家自然科学基金,项目负责人
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3. 组蛋白密码功能,国家自然科学基金,项目负责人
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4. 长链非编码RNA的表观调控功能及机制,国家自然科学基金重大研究计划,项目负责人
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5. 连接组蛋白的调控功能,上海市科技创新行动计划,项目负责人
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6. 生殖发育中磷酸化作用机制,国家自然科学基金,项目负责人
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7. H2AK119ub修饰的基因转录调控机制,国家自然科学基金,项目负责人
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8. 基因大片段整合技术研发与应用,国家重点研发计划(科技部),项目负责人
公海彩船: 加入我们
实验室长期致力于基因打靶和基因编辑技术的研发,并努力将这些技术转化应用于细胞免疫治疗、小鼠模型构建和大动物性状改良等关键领域。鉴于当前科研项目的需求,我们现招聘若干博士后和科研助理岗位,诚邀对这一领域有深厚兴趣并希望做出重要贡献的研究人才加入我们的团队(请联系:gaogj@shanghaitech.edu.cn)。具备哺乳动物细胞培养、小鼠实验操作或基因编辑方面的经验者将优先考虑。
公海彩船: 课题组成员及合影
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姓名:张雪迪
身份:副研究员
在组时间:公海彩船/07-至今
邮箱:zhangxd@shanghaitech.edu.cn
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姓名:张朝璨
身份:工程师
在组时间:公海彩船/03
邮箱:zhangchc1@shanghaitech.edu.cn
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姓名:郑杰
身份:博士研究生
在组时间:2019/09-至今
邮箱:zhengjie1@shanghaitech.edu.cn
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姓名:彭举
身份:博士研究生
在组时间:2019/09-至今
邮箱:peng@shanghaitech.edu.cn
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姓名:孙昂扬
身份:博士研究生
在组时间:2021/03-至今
邮箱:sunay@shanghaitech.edu.cn
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姓名:付鹏冲
身份:硕士研究生
在组时间:2020/10-至今
邮箱:3212004912@qq.com
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姓名:史王飞
身份:硕士研究生
在组时间:2021/09-至今
邮箱:shiwf@shanghaitech.edu.cn
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姓名:王明耀
身份:博士研究生
在组时间:2021/09-至今
邮箱:wangmy4@shanghaitech.edu.cn
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姓名:荘开龙
身份:硕士研究生
在组时间:2022/09-至今
邮箱:zhuangkl2022@shanghaitech.edu.cn
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姓名:位子龙
身份:硕士研究生
在组时间:2022/09-至今
邮箱:weizl12022@shanghaitech.edu.cn
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姓名:陈梓恒
身份:硕士研究生
在组时间:2022/09-至今
邮箱:chenzh2022@shanghaitech.edu.cn
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姓名:何熙平
身份:硕士研究生
在组时间:公海彩船/03
邮箱:hexp公海彩船@shanghaitech.edu.cn
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姓名:杨鑫宇
身份:硕士研究生
在组时间:公海彩船/03
邮箱:yangxy1公海彩船@shanghaitech.edu.cn
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姓名:江宏堡
身份:硕士研究生
在组时间:公海彩船/03
邮箱:jianghb公海彩船@shanghaitech.edu.cn
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姓名:包卫卫
身份:硕士研究生
在组时间:公海彩船/03
邮箱:baoww公海彩船@shanghaitech.edu.cn
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姓名:张雅婷
身份:访问学生
在组时间:公海彩船/03
邮箱:zhangshaoyi9527@163.com
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