念珠菌功能基因组学研究组

组长：高佳鑫

电话/传真：+86 (10) 64806133

电子邮件：gaojx@im.ac.cn

个人简介

    高佳鑫，博士，研究员，博导，国家级青年人才计划入选者。2015年毕业于北京师范大学&新加坡分子与细胞生物学研究所，随后分别于美国加州大学尔湾分校、清华大学、新加坡分子与细胞生物学研究所开展博士后训练，长期致力于人类致病念珠菌耐药机制和致病机理等方面的研究，在相关领域取得多项突破性进展，以第一或通讯作者在Nature Microbiology、Nature Protocols和Nature Communications等国际一流杂志上发表了多篇高水平文章。已于2023年2月入职中科院微生物所真菌学国家重点实验室建立念珠菌功能基因组学研究组，将通过开发并应用多种系统生物学手段开展念珠菌功能基因组研究，以期全面解析调控念珠菌形态发育、致病及耐药的新机制，为新型抗真菌药物的研发和念珠菌病的防治开拓新途径。   

研究内容及意义

    致病念珠菌对人类健康构成极大危害，具有发病率及致死率双高的特点。现阶段针对念珠菌的药物非常有限且伴有毒副作用，治疗念珠菌感染往往需要消耗大量医疗资源并对患者造成严重的负担。然而，人们对念珠菌基本生物学特征、致病及耐药机理的认识依旧严重不足。本研究组将通过开发和应用多种系统生物学手段开展念珠菌功能基因组研究，以期全面解析调控念珠菌形态发育、致病及耐药的新机制，为新型抗真菌药物的研发和念珠菌病的防治开拓新途径。

    本研究组将围绕现有转座突变系统的应用和新型念珠菌研究技术的开发这两条主线，综合运用大规模遗传筛选、高通量测序和生物信息学等多种方法手段，针对念珠菌致病性、耐药性和潜在药物靶点预测分析，开展以下几方面研究工作：

1）利用耳念转座子突变系统解析其多重耐药性，并分析预测必需基因，为开发新型耳念感染防控策略及治疗手段提供理论依据；

2）构建新型念珠菌功能基因组学技术，进一步提升人们对其病原特征的认识，助力新药及新防控手段的开发。

工作经历

2022.04-2022.12  新加坡科技局传染病实验室（A*STAR Infectious Diseases Labs, ID Labs） 博士后研究员

2019.02-2022.04  新加坡分子与细胞生物学研究所（Institute of Molecular and Cell Biology, IMCB） 博士后研究员

2016.09-2019.02  清华大学 博士后研究员

2015.09-2016.05  美国加州大学尔湾分校（University of California, Irvine）博士后研究员  

教育背景

2009.09-2015.01  北京师范大学&新加坡分子与细胞生物学研究所 细胞生物学博士

2005.09-2009.06  陕西师范大学 生物学学士

荣誉与奖励

2022年，入选国家海外高层次青年人才引进计划

2012年，国家留学基金委公派联合培养研究生奖学金  

代表性论文

Jiaxin Gao*, Eve W. L. Chow, Haitao Wang, Xiaoli Xu, Chunling Cai, Yabing Song, Jianbin Wang* and Yue Wang*, LncRNA DINOR is a virulence factor and global regulator of stress responses in Candida auris. Nat Microbiol, 2021, https://doi.org/10.1038/s41564-021-00915-x.

Zeyao Li#, Haitao Wang#, Chunling Cai, Ada Hang-Heng Wong, Jianbin Wang*, Jiaxin Gao* and Yue Wang*, Genome-wide piggyBac transposon-based mutagenesis and quantitative insertion-site analysis in haploid Candida species. Nat Protoc, 2020, 15:2705-2727.

Jiaxin Gao, Haitao Wang, Zeyao Li, Ada Hang-Heng Wong, Yizheng Wang, Yahui Guo, Xin Lin, Guisheng Zeng, Yue Wang* and Jianbin Wang*, Candida albicans gains azole resistance by altering sphingolipid composition. Nat Commun, 2018, 9:4495.

Yi Zhang#, Jiaxin Gao#, Yanyi Huang* and Jianbin Wang*, Recent Developments in Single-Cell RNA-Seq of Microorganisms. Biophys J, 2018, 115: 173-180.  

研究中代表性图片

    近年来，高佳鑫博士及其合作者通过开发高效念珠菌遗传筛选技术，针对念珠菌致病性及耐药性开展了一系列筛选鉴定和机制研究，取得如下成果：

    1）在技术创新方面，构建了一套不依赖于遗传转化的念珠菌piggyBac（PB）转座子突变系统，获得了能够覆盖整个基因组的突变细胞库，使得念珠菌全基因组遗传筛选成为可能 （图1）；开发了一种基于Tn5转座酶的转座插入位点测序文库构建方法，实现快速建库的同时，达到高灵敏度和高特异性（Nature Protocols 2020）（图2）。

图1. 非转化依赖型念珠菌PB转座子突变系统

图2. 基于Tn5转座酶的转座插入位点测序文库快速构建方法

    2）在科学突破方面，依托该转座突变系统，揭示了一种新的白念唑类药物耐受机制，即通过增加鞘脂含量拮抗药物对其细胞膜稳定性的破坏（Nature Communications 2018）；鉴定发现首个念珠菌长链非编码RNA DINOR及其对耳念形态转换、药物耐受和胁迫抗性的调节作用（Nature Microbiology 2021）。