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        1999-2003年,湖南农业大学生物技术专业,学士;2003-2008年,中国农业大学生物学院,生物化学与分子生物学专业,博士;2008-2009年,Albert Einstein College of Medicine,细胞生物学系,博士后;2009-2014年,Memorial Sloan Kettering Cancer Center,发育生物学系,博士后;2015年1月,中科院遗传发育所研究员。
 
研究方向:
 
        本课题组致力于以线虫胚胎发育为模型分析基因型如何调控复杂表型。基本研究策略为:对胚胎发育过程进行大规模、系统性的遗传特异性干扰;随后,利用活体成像和自动表型分析体系实现高通量、数量化地鉴定胚胎每个单细胞的发育生物学表型;最后,借助计算生物学方法对海量表型数据进行系统分析,用于推导基因组及基因调控网络如何在分子、细胞、组织、器官及整体多个水平调控发育生物学过程。
 
        我们前期的工作为上述研究的开展提供了方法学和理论基础。(1)建立并完善了基于活体成像的发育生物学表型自动分析平台,实现从4D显微图片中自动识别、追踪单个胚胎细胞,并定量测量基因表达、细胞增殖、分化状态、形态建成等多类发育生物学表型。该平台每年能获取并分析3000-5000个突变胚胎表型数据。(2)建立了一套表型分析的系统生物学方法,用于定义细胞分化状态和解析细胞命运调控机理。运用该方法,我们实现了重构线虫早期细胞命运选择的分子和细胞网络。(3)完成了对数百个进化保守、功能必需的发育调控基因的功能分析。揭示了细胞命运决定的基本特性,鉴定了多个细胞命运调控关键因子,构建了(基因-细胞-命运)多元调控网络。上述工作提供了强大的实验体系和研究平台,用于鉴定和推导每个基因在每个细胞和发育每个阶段的功能。
 
        本课题组对以下两类研究感兴趣:一是应用系统生物学思想和策略研究重要发育生物学问题;二是旨在阐明基因组及发育调控的一般性规律。基于此,我们未来的研究将侧重但不局限于以下几方面:(1)推动数量发育生物学;(2)绘制胚胎细胞特异性遗传互作网络;(3)解析细胞命运决定调控机制;(4)探索动物发育稳固性维持机理。
 
代表文章:
 
Du Z, He F, Yu Z, Bowerman B, Bao Z, E3 ubiquitin ligases promote progression of differentiation during C. elegans embryogenesis. Dev Biol. In press
 
Du Z, Stantella A., He F., Tiongson M, Bao Z. De novo inference of systems-level mechanistic models of development from live imaging-based phenotype analysis. Cell. 2014 Jan 16;156(1-2):359-72.
 
Moore JL, Du Z, Bao Z. Systematic quantification of developmental phenotypes at single-cell resolution during embryogenesis. Development. 2013 Aug;140(15):3266-74.
 
Wu Y, Ghitani A, Christensen R, Santella A, Du Z, Rondeau G, Bao Z, Colón-Ramos D, Shroff H. Inverted selective plane illumination microscopy (iSPIM) enables coupled cell identity lineaging and neurodevelopmental imaging in Caenorhabditis elegans. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Oct 25;108(43):17708-13.
 
Schultz SS, Desbordes SC, Du Z, Kosiyatrakul S, Lipchina I, Studer L, Schildkraut CL. Single-molecule analysis reveals changes in the DNA replication program for the POU5F1 locus upon human embryonic stem cell differentiation. Mol Cell Biol. 2010 Sep;30(18):4521-34.
 
Du Z, Zhao Y, Li N. Genome-wide colonization of gene regulatory elements by G4 DNA motifs.  Nucleic Acids Res. 2009 Nov;37(20):6784-98.
 
Du Z, Zhao Y, Li N. Genome-wide analysis reveals regulatory role of G4 DNA in gene transcription. Genome Res. 2008 Feb;18(2):233-41.
 
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