12月10日上午,应课题组李峰老师邀请,南京大学人工核酸化学生物学实验室于涵洋教授来校交流方向并作题为“功能性非天然核酸”的学术报告
于涵洋教授首先介绍了非天然核酸的研究背景。核酸既是内源遗传物质,也可作为外源工具调控生物分子功能;而非天然核酸(XNA)是经化学改造、与天然核酸存在显著结构差异的人工核酸,其研究核心策略为通过设计非天然核酸丰富化学多样性,增强生物稳定性。于教授阐述了课题组关于非天然核酸的三大研究方向:方法革新(开发非天然核酸修饰的新方法,大幅提升DNA功能性和稳定性),功能突破(鉴定有催化活性的非天然核酸,精准调控基因表达和RNA功能),医学应用(研制有结合能力的非天然核酸,靶向干预致癌蛋白和肿瘤细胞)。
随后,于教授详细介绍了团队的三项核心研究工作。在方法革新层面,团队开发DNA修饰新方法,通过化学法、化学酶法等多种技术路径引入非天然化学官能团,不仅实现了DNA中AP位点检测、DNA损伤修复机制探究等目标,还通过单位点高通量修饰、引入多种修饰等方式大幅提升DNA酶活性,并利用正交组合策略降低辅因子浓度需求,提高细胞内金属离子成像灵敏度。在功能突破层面,团队秉持“化学与进化联姻”的理念开发功能性非天然核酸,从RNA World理论出发,深入探讨苏糖核酸(TNA)的重要性与研究挑战,并通过体外选择法成功分离TNA适配体和TNA酶。在医学应用层面,团队致力于研制非天然核酸适配体,实现介导靶向蛋白降解的目标。
报告最后,于教授总结强调,化学技术的赋能让核酸功能更加强大,未来将持续聚焦非天然核酸修饰新方法开发、功能性非天然核酸鉴定及医学转化应用等方向,为生命科学研究与疾病干预提供新工具与新策略。
报告专家简介:
涵洋教授2007年本科毕业于北京大学生命科学学院,2013年博士毕业于亚利桑那州立大学生物化学专业,之后在耶鲁大学从事博士后研究工作,2015年加入南京大学现代工程与应用科学学院生物医学工程系,开展独立工作。于涵洋实验室主要研究方向是人工核酸的化学生物学和合成生物学,筛选鉴定功能性非天然核酸分子,探索在人类重大疾病诊疗方面的应用。于涵洋教授的研究成果已发表在化学类期刊NatureChemistry, J. Am. Chem. Soc.和ChemicalScience等期刊志上。