基因编辑学术研讨会 -2017年3月 上海
演讲嘉宾

谢安勇


浙江大学转化医学研究院及浙江大学医学院附属邵逸夫医院,研究员、博士生导师

谢安勇

会议报告摘要:CRISPR基因编辑技术的DNA双链断裂修复调节

CRISPR基因编辑技术是通过DNA双链断裂(DNA double strand break;DSB)修复原理来实现的,其中主要的两条修复途径是同源重组(homologous recombination;HR)和非同源末端连接(non-homologous end joining;NHEJ)。但是,对DSB修复调控的现有理解是否完全适用于CRISPR基因编辑技术并不清楚。特别是,CRISPR核酸酶产生的末端及其产生末端的过程有其独特性,而且切割DNA后,CRISPR核酸酶可以在DNA上滞留几个小时。我们于是利用开发的HR和NHEJ报告系统,结合遗传学和细胞生物学技术,研究这些独特性是否影响到DSB修复调节。我们发现,区别于3’-外伸端,CRISPR核酸酶制造的平末端和带5’-外伸端的DNA末端需要损伤应答中心激酶ATM(ataxia telangiectasia mutated)来调控HR介导的DSB修复。此外,DSB损伤早期应答因子组蛋白H2AX是ATM的一个底物;它的缺失或它的磷酸化缺陷尽管不影响带3’-外伸端末端的NHEJ效率,然而却大大降低了CRISPR核酸酶Cas9诱导的突变型NHEJ水平。换句话说,CRISPR诱导的突变型NHEJ介导的高效基因敲除需要H2AX及其磷酸化。这些发现提示CRISPR基因编辑技术的DSB修复有其独特的调控机制,进一步的研究不仅会推动对DSB修复机制的全面了解,也将为改良CRISPR基因编辑技术提供新机会和新策略。


研究方向

1、肿瘤基因组不稳定性及肿瘤靶向药物研发
2、CRISPR基因编辑技术改良与应用
3、肝癌发生机制及临床应用研究

生物360精选了谢安勇教授在2015-2016年发表的3篇文章,翻译摘要以供读者更好的了解其工作成果,详情访问

研究经历

1988-1992年 北京大学 植物生理学 学士
1992-1995年 中国科学院植物研究所 分子生物学 硕士
1995-2002年 中国科学院植物研究所 植物分子生物学 助理研究员
1996-2002年 美国 University of Missouri at Columbia 生物化学 博士
1999-2001年 美国 University of Missouri at Columbia 工商管理 硕士
2002-2008年 美国 哈佛医学院/贝斯以色列女执事医疗中心 博士后
2008-2014年 美国 哈佛医学院 讲师
2014—今 浙江大学转化医学研究院及附属邵逸夫医院 教授   


近期发表论文

  1. Liu J, Li J, Fu W, Tang J, Feng X, Chen J, Liang Y, Jin R, Xie A, Cai X.Adenoviral delivery of truncated MMP-8 fused with the hepatocyte growth factor mutant 1K1 ameliorates liver cirrhosis and promotes hepatocyte proliferation. Drug Des Devel Ther,2015;9:5655-67.
  2. Liu X-S, Chandramouly G, Rass E, Guan Y, Wang G, Hobbs RM, Rajendran A, Xie A, Shah JV, Davis AJ, Scully R, Lunardi A, Pandolfi PP. LRF maintains genome integrity by regulating the non-homologous end joining pathway of DNA repair.Nat Commun, 2015; 6:8325.
  3. Liu P, Gan W, Guo C, Xie A, Gao D, Guo J, Zhang J, Willis N, Su A, Asara JM, Scully R, Wei W. Akt-mediated phosphorylation of XLF impairs non-homologous end joining DNA repair. Mol Cell, 2015;57: 648–661.
  4. Hu Y, Petit SA, Ficarro SB, Toomire KJ, Xie A, Lim E, Cao SA, Park E, Eck MJ, Scully R, Brown M, Marto JA, Livingston DM. PARP1-driven poly-ADP-ribosylation regulates BRCA1 function in homologous recombination-mediated DNA repair.Cancer Discov, 2014; 4:1430-1447.
  5. Chandramouly G, Kwok A, Huang B, Willis NA, Xie A, Scully R. BRCA1 and CtIP suppress long tract gene conversion between sister chromatids. Nat Commun, 2013,4:2404.
  6. Rass E, Chandramouly G, Zha S, Alt FW, Xie A*. Ataxia telangiectasia mutated (ATM) is dispensable for endonuclease I-SceI-induced homologous recombination in mouse embryonic stem cells. J Biol Chem, 2013,288:7086-7095. (*, Corresponding author)
  7. Hartlerode AJ, Guan Y, Rajendran A, Ura K, Schotta G, Xie A, Shah JV, Scully R. Impact of histone H4 lysine 20 methylation on 53BP1 responses to chromosomal double strand breaks. PLoS One, 2012,7:e49211.
  8. Nguyen CL, Possemato R, Bauerlein EL, Xie A, Scully R, Hahn WC. Nek4 regulates entry into replicative senescence and the response to DNA-damage in human fibroblasts. Mol Cell Biol, 2012,32: 3963-3977.
  9. Hu Y, Scully R, Sobhian B, Xie A, Shestokova E, Livingston DM. RAP80-directed tuning of BRCA1 homologous recombination function at ionizing radiation-induced nuclear foci. Genes Dev 2011; 25:685-700.
  10.  Xie A, Odate S, Chandramouly G, Scully R. H2AX post-translational modifications in the ionizing radiation response and homologous recombination. Cell Cycle 2010; 9: 3602-3610. (Highlighted in News and Views in Cell Cycle, 2010; 9:3845).
  11.  Xie A*, Kwok A, Scully R. Role of mammalian Mre11 in classical and alternative nonhomologous end joining. Nat Struct Mol Biol 2009; 16:814-818 (*, Co-corresponding authorship). (Highlighted in News and Views in Nat Struct Mol Biol 2009; 16:798-800).
  12.  Xie A, Hartlerode A, Stucki M, Odate S, Puget N, Kwok A, Nagaraju G, Yan C, Alt FW, Chen J, Jackson SP, Scully R. Distinct roles of chromatin-associated factors MDC1 and 53BP1 in mammalian double strand break repair. Mol Cell 2007; 28:1045-1057. (Evaluated and recommended by Faculty of 1000).
  13. Nagaraju G, Odate S, Xie A, Scully R. Differential regulation of short- and long-tract gene conversion between sister chromatids by Rad51C.Mol Cell Biol 2006; 26:8075-8086.
  14.  Xie A, Puget N, Shim I, Odate S, Jarzyna I, Bassing CH, Alt FW, Scully R. Control of sister chromatid recombination by histone H2AX. Mol Cell 2004; 16:1017-1025.
  15.  Xie A-Y and Folk WR. Inhibition of polyomavirus ori-dependent DNA replication by mSin3B.J Virol 2002; 76:11809-11818.
  16.  Xie A-Y, Bermudez VP, Folk WR. Stimulation of DNA replication from the polyomavirus origin by PCAF and GCN5 acetyltransferases: Acetylation of large T antigen.Mol Cell Biol 2002; 22:7907-7918.
  17. Berjanskii MV, Riley MI, Xie A, Semenchenko V, Folk WR, Van Doren, SR. NMR structure of the N-terminal J domain of murine polyomavirus T antigens. Implications for DnaJ-like domains and for mutations of T antigens. J Biol Chem 2000; 275:36094-36103.
  18. Yong W-D, Liang T-B, Xie A-Y, Li C, Song Y-R. PhbB, phbC gene expression in E. coli and their transformation and identification in potato.Acta Botanica Sinica 1998; 40:615-621.
  19.  Xie A-Y, Cui X-J, Song Y-R. Cloning and sequencing of Alcaligenes eutrophus H16 phbB and phbC genes and construction of their plant expression vectors.Acta Botanica Sinica 1995; 37:581-588.