演讲 · 嘉宾
胡家志

胡家志

北京大学生命科学学院

胡家志博士，现为北京大学生命学院及北大-清华生命科学联合中心研究员。主要研究方向为探究淋巴细胞发育及基因组稳定性维持的机理，并关注和利用高通量方法研究基因编辑过程中基因组的稳定性。荣获吴瑞奖学金，哈佛华人生命科学研究奖、求是杰出青年学者奖等。近五年在Cell, Nature Biotechnology，Nature Protocols，PNAS, Cancer Immunol Res等国际知名期刊发表SCI论文十余篇。

演讲报告题目摘要：

利用高通量方法优化基因编辑策略
高效且准确的基因编辑在基础科研和临床应用中都十分关键，所以筛选切割效率高且脱靶活性低的工具核酸酶很有必要。基于体内染色体易位发生的机制, 我们通过引入引物延伸和随机分子条码，开发了可以定量检测基因组上DNA双链断裂及其修复产物的新方法PEM-seq (primer extension-mediated sequencing)。鉴于CRISPR/Cas9的基因编辑依赖于DNA双链断裂，PEM-seq可以同时CRISPR/Cas9目标位点的编辑效率进行估算，并同时检测基因组上的脱靶位点，以及目标编辑位点附近由DNA双链断裂修复所产生的副产物。对于目标位点切割效率的检测，我们发现PEM-seq的结果与传统的RFLP和T7EI等方法接近，并且具有更高的可重复性。进一步，我们利用PEM-seq筛选并鉴定了和野生型SpCas9切割效率相当，且脱靶活性要比eSpCas9(1.1)更低的Cas9变体高保真变体FeCas9。我们还发现Cas9的抑制剂AcrIIA4在SpCas9脱靶位点的抑制效率没有靶向位点高，因而其抑制策略需要进一步改进。最后，我们通过PEM-seq鉴定到了在切割位点附近50kb以内存在着染色体缺失、倒位非正常的染色结构以及基因组范围内与切割位点发生的染色体易位。因此，我们认为PEM-seq可以全面检测基因编辑过程中的各种DNA双链断裂产物，可以更加有效的评估基因编辑酶的保真性与有效性，从而可以用于优化基因编辑效率。

研究方向：

主要研究方向为探究淋巴细胞发育及基因组稳定性维持的机理，并关注和利用高通量方法研究基因编辑过程中基因组的稳定性。

学习和工作经历：

2002年至2012年求学于北京大学生命科学学院
2012年获得北京大学生物化学与分子生物学专业博士学位
2012年至2016年于哈佛大学医学院及波士顿儿童医院师从Frederick W. Alt院士进行免疫细胞发育和基因组稳定性相关方面的博士后研究。
2016年成为北京大学生命科学学院和生命科学联合中心研究员
2016年获得中组部青年千人计划的资助。

近期发表论文：
  1. Zuo E#, Huo X#, Yao X#, Hu X#, Sun Y#, Yin J#, He B, Wang X, Shi L, Ping J, Wei Y, Ying W, Wei W, Liu W, Tang C, Li Y, Hu J* & Yang H*. (2017). CRISPR/Cas9-mediated targeted chromosome elimination. Genome Biology 18(1):224. doi: 10.1186/s13059-017-1354-4.
  2. Hu J#, Zhang Y#, Zhao L, Frock RL, Du Z, Meyers RM, Meng F-L, Schatz DG, & Alt FW. (2015). Chromosomal loop domains direct the recombination of antigen receptor genes. Cell 163(4): 947-59. doi: 10.1016/j.cell.2015.10. 016.
  3. Lin SG#, Ba Z#, Du Z#, Zhang Y, Hu J* & Alt FW*. (2016). A highly sensitive and unbiased approach for elucidating antibody repertoires. Proc Natl Acad Sci USA 113(28):7846-51. doi:10.1073/ pnas.1608649113.
  4. Hu J#, Meyers RM#, Dong J, Panchakshari RA, Alt FW* & Frock RL*. (2016). Detecting DNA double-stranded breaks in mammalian genomes by linear amplification-mediated high-throughput genome-wide translocation sequencing. Nature Protocols 11(5): 853-71. doi: 10.1038/nprot.2016.043.
  5. Frock RL#, Hu J#, Meyers RM, Ho Y-J, Kii E, & Alt FW. (2015). Genome-wide detection of DNA double-stranded breaks induced by engineered nucleases. Nature Biotechnology 33(2):179-86. doi: 10.1038/ nbt.3101.
  6. Hu J, Sun L, Shen F, Chen Y, Hua Y, Liu Y, Zhang M, Hu Y, Wang Q, Xu W, Sun F, Ji J, Murray JM, Carr AM, & Kong D. (2012). The intra-S phase checkpoint pathway targets Dna2 to prevent stalled replication forks from reversing. Cell 149(6): 1221-32. doi: 10.1016/j.cell.2012.04.030.