科学研究

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张力 生物信息与计算中心主任

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教育经历

2012.04-2017.01  芝加哥大学演化与遗传系,博士后                                          

2012.01-2012.04  西北大学医学院,博士后                                                    

2005.09-2011.07  北京大学生物信息中心,博士                                                 

1999.09-2003.07  上海华东理工大学生物工程系,计算机第二专业,学士


工作经历

2018.12至今     北京脑科学与类脑研究中心,生物信息与计算中心主任

2018.03-2018.11  耶鲁大学医学院遗传系,研究科学家        

2017.03-2017.12  芝加哥大学演化与遗传系,研究科学家

研究概述

达尔文演化的核心是选择找出并保留适应性突变。当好坏突变连锁时,选择无法有效找出适应性突变,积累新基因。性重组在动植物中打破了好坏突变连锁,加速了基因演化。同理,适应性免疫起源于早期脊椎动物,打破了好坏细胞的连锁,从而加速了脊椎动物的细胞演化。细胞演化的直接产物是细胞类型多样化,细胞类型实质对应调控序列演化,是动物演化的主要驱动力。人类智力是脊椎动物的重要创新,极可能是细胞演化的产物。

基于既往工作衍生的理论框架,未来五年将研究新细胞类型对智力演化的贡献。通过单细胞测序技术比较果蝇近缘物种全脑细胞类型,鉴定新细胞类型,研究其对智力的影响。果蝇不是脊椎动物,但是新蛋白数量同样稀少。该研究会对细胞演化的概念创新提供有效支撑,且指向一个极其重要的问题——智力演化。

该研究需要建立高质量的单细胞测序技术平台,但更为重要的是要在概念上解决什么是细胞类型。最清晰的办法是通过物种间保守性来区分噪音。此前新基因领域的工作基础可以通过等位基因映射,将物种间比较分析虚拟化为“单一”物种分析,迅速建立多物种细胞类型比较方法。

发表文章

1.Rapid gene evolution driven by adaptation and domestication in Oryza. Zhang L et al, Wing R, Long M, 2018, Nature Plants. In submittion.

2.Rapid evolution of protein diversity by de novo origination in Oryza. Zhang L et al, Wing R, Long M, 2018, Nature Ecology and Evolution. Accepted.

3.Genomes of 13 domesticated and wild rice relatives unveil genetic conservation, turnover and innovation across the genus Oryza. Stein JC, Yu Y, Copetti D, Zwickl DJ, Zhang L et al, 2017. Nature Genetics.

4.Chi W, Zhang L, Du W, Zhuang X. 2014. A nutritional conditional lethal mutant due to pyridoxine 5'-phosphate oxidase deficiency in Drosophila melanogaster. G3 (Bethesda) 4: 1147-1154.

5.Gao G*, Vibranovski MD*, Zhang L, Li Z, Liu M, Zhang YE, Li X, Zhang W, Fan Q, Vankuren NW et al. 2014. A long term demasculinization of X-linked intergenic noncoding RNAs in Drosophila melanogaster. Genome Res.

6.Long M, Zhang L. 2012. Why rodent pseudogenes refuse to retire. Genome Biol 13(11): 178.

7.Liu M, Liu P, Zhang L, Cai Q, Gao G, Zhang W, Zhu Z, Liu D, Fan Q. 2011. mir-35 is involved in intestine cell G1/S transition and germ cell proliferation in C. elegans. Cell Res 21(11): 1605-1618.

8.Li Z*, Liu M*, Zhang L*, Zhang W, Gao G, Zhu Z, Wei L, Fan Q, Long M. 2009. Detection of intergenic non-coding RNAs expressed in the main developmental stages in Drosophila melanogaster. Nucleic Acids Res 37(13): 4308-4314.

9.Zhao SQ, Wang J, Zhang L, Li JT, Gu X, Gao G, Wei L. 2009. BOAT: Basic Oligonucleotide Alignment Tool. BMC Genomics 10 Suppl 3: S2.