基本信息
陈非  男  博导  中国科学院北京基因组研究所
电子邮件: chenfei@big.ac.cn
通信地址: 北京市朝阳区北辰西路1号院104号楼
邮政编码: 100101

招生信息

   
招生专业代码
071022-基因组学
071010-生物化学与分子生物学
071021-生物信息学
招生方向
重大疾病精准基因组学研究
微生物宏基因组学研究
肿瘤等重大疾病相关非编码RNA研究
招生专业
071022-基因组学
071010-生物化学与分子生物学
071005-微生物学

教育背景

2000-09--2003-12   吉林大学   博士
1997-09--2000-07   吉林大学   硕士
1992-09--1996-07   四川大学   本科

教授课程

基因组信息系统与实践
分子遗传学和表观遗传学
Molecular Genetics and Epigenetics
Omics in Diseas
基因组学前沿
组学在疾病与健康中的应用
基因组学

指导学生

已指导学生

刘雅  硕士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

薛花  硕士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

李倩  硕士研究生  085238-生物工程  

岳利亚  硕士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

贾鑫淼  博士研究生  0710Z1-基因组学  

现指导学生

付靖  博士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

张秀丽  博士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

张祥丽  硕士研究生  0710Z1-基因组学  

王珊珊  硕士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

杨婷婷  博士研究生  0710Z1-基因组学  

邓亚美  博士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

张聪敏  博士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

范徉  博士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

杨李  博士研究生  0710J3-生物信息学  

崔冠深  硕士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

卢丹丹  硕士研究生  0710Z1-基因组学  

刘杰  硕士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

董梦醒  博士研究生  0710Z1-基因组学  

秦川  硕士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

李翠丹  博士研究生  0710Z1-基因组学  

唐艺嘉  硕士研究生  071010-生物化学与分子生物学  

王晨阳  硕士研究生  0710Z1-基因组学  

沈义成  硕士研究生  085238-生物工程  

研究方向

1重大疾病的精准基因组学的研究:包括致病微生物(结核杆菌、肺克等)精准基因组学研究、II型糖尿病肠道微生物宏基因组学研究、肿瘤等重大疾病相关非编码RNA研究等。本课题组通过大样本病患、多组学大数据的整合分析,全景式地研究上述疾病的基因组结构、变异、功能及其演化规律,系统发掘疾病相关DNA功能元件或靶向位点,并深入揭示其致病分子机制,为疾病的精准诊治提供基础,普惠社会,造福万民。

1) 致病微生物精准基因组学研究:本课题组与301医院、北京大学人民医院、北京胸部肿瘤结核病医院等多家医院合作,以结核分枝杆菌、肺炎克雷伯菌、绿脓杆菌等重要致病菌为研究对象,通过对基因组、转录组、蛋白质组和代谢组等多组学数据的整合深入挖掘,全面系统研究上述致病菌株的生活史及致病机理,重点揭示致病菌在宿主内的致病性、免疫性、耐药性、持留性产生的分子调控机制,为传染病的精准诊治提供技术支撑。

2)  II型糖尿病肠道微生物宏基因组学研究:本课题组与西苑中医院等多家医院合作,以不同病程的II型糖尿病患者为研究对象,通过大样本量的肠道微生物宏基因组测序,完整解析II型糖尿病患者人群肠道微生物特征菌群、群落结构、代谢通路等,并进行其疾病关联性分析,创建中国II型糖尿病人群宏基因组数据库,为II型糖尿病的预防及早诊提供指导。在此基础上,进一步深入揭示II型糖尿病患者遗传因素与肠道宏基因组的互作机制,发现可用于II型糖尿病治疗的分子靶标,探索别样的惠民健康发展之路。

3) 肿瘤等重大疾病相关非编码RNA研究:非编码RNAnon-coding RNAncRNA)是一类不翻译成蛋白质的RNA分子,它广泛存在于不同形式的生命体内。近年来,越来越多的研究证明,这些以前被认为是基因组“垃圾”的ncRNAs在生物体内的各类生命过程中发挥了十分重要的调控作用。广义的非编码RNA按照功能可以分为rRNA, tRNA,snRNA, snoRNA, siRNA, miRNA, piRNA,ecRNA等。随着研究的深入,多种新型功能ncRNA种类不断被发现,其功能也日益丰富,越来越多的证据暗示在生物体中存在一个平行的RNA调控网络(RNA世界)。尽管ncRNA是目前生物学领域的一个研究热点,但其绝大多数研究方向尚属早期研究阶段。有鉴于此,本课题组以肿瘤为研究对象,探寻两种近期发现的ncRNA,环状RNAexRNA (Extracellular RNA)在肿瘤发生、发展、转移中的作用机制及调控机理,以期在基因组水平上获得更具全面性、准确性和前瞻性系统综合结果,最终指向精准肿瘤医学。

4) 肿瘤表观基因组学研究:表观基因组学是近几年才发展起来的新兴学科,它以二代高通量测序技术为基础,借助于碱基转换、化学或抗体富集捕获等手段检测核酸序列中修饰核苷酸,在全基因组水平上研究天然修饰核酸分布、遗传和功能的学科。它是基因组学和表观遗传学两个学科的交叉延伸及升华发展,它的出现和发展为我们揭示了生命现象背后的一种全新的调控网络,使我们对生命现象有了更为深刻的认识。早期的表观基因组学研究多针对DNA 5-甲基胞嘧啶修饰(5mC,其又被称为第五碱基),近几年,随着修饰核酸测序技术的发展,人们成功实现了对多种新核酸表观遗传修饰碱基的全基因组测序,相关研究成果表明这些新的DNARNA修饰类型[DNA 5-羟甲基胞嘧啶(5hmC,其有被称为第六碱基)DNA 5-醛基胞嘧啶修饰(5fC)DNA 5-羧基胞嘧啶修饰(5caC)RNA甲基化修饰(m6A)],在基因表达、基因组结构变异、细胞分化等方面都发挥了极其重要的调控作用。从发展趋势看,表观基因组学方兴未艾,存在着诸多未开垦领域:如在RNA修饰方面,目前的研究仅仅限于m6A(但仍无法实现单修饰碱基测序),而已知的RNA修饰超过130种,其中绝大多数修饰的组学研究尚属空白;另外,核酸修饰与DNARNA高级结构关系相关领域的研究工作也鲜有报道。针对上述科学问题,我们将以肿瘤为研究对象,借助高通量测序技术及核酸化学的手段发现、鉴定新的核酸表观遗传修饰类型,揭示其功能,探索新的核酸表观遗传修饰类型的全基因组测序新技术,在全基因组水平上深入揭示核酸表观遗传修饰调控网络对生命现象的影响。

http://js.caseducation.cn/self/img/99741481016198418.jpg

2、基于新型功能核苷酸类似物的快速灵敏的疾病诊断及法医鉴定检验试剂盒的研发:核酸检测与传统检测方法相比,具有快速、准确率高、需要样品量少等优点。本研究运用SAMRSAEGIS,两种经实验证实在进行多重PCR时表现优异的修饰核苷酸技术,并辅以由简到繁的三级基因扩增产物检测手段,通过多重PCR达成同时检测多个致病靶标基因的目的。由简到繁的三级检测方法,既可以满足对多重PCR扩增产物的快速、灵敏、准确检测,又可以根据需求逐级应用和推广,以满足不同的临床应用需求。这里尤需指出,将AEGIS引入巢式PCR的引物,不仅可以进行多重PCR,而且可以极大地提高基因扩增的灵敏性和特异性,减少脱靶现象的出现。我们目前正在进行的研发项目有:HIV耐药性基因型检测分析系统(与中国药品生物制品检定所合作),各种呼吸系统致病菌及其耐药基因检测试剂盒(与北京大学人民医院呼吸科、北京胸部肿瘤结核病医院合作),癌症早期筛查及术后复发监控分子诊断试剂盒(与利普康公司联合开发)。


在研项目

1、基于Hi-C及ChIA-PET技术的结核分枝杆菌复合群(MTBC)3D、4D基因组差异研究;任务来源:国家任务-国家自然科学基金课题(面上项目);起止时间:2018.01.01-2021.12.31;科研经费:60.0万元;本人角色:负责人。

2、DNA存储技术的研究任务来源:国家任务-其他国家任务;起止时间:2017.09.01-2018.08.31;科研经费:300万元;本人角色:负责人。

3、青海牦牛基因组重测序及其肠道菌群测序分析任务来源:地方任务-地方科技攻关计划课题;起止时间:2017.07.01-2020.12.31;科研经费:110万元;本人角色:负责人。

4、建立基于宏基因组的涉毒人群推断的分析体系任务来源:中国科学院计划-院重点部署项目;起止时间:2016.01.01-2018.12.31;科研经费100万元;本人角色:参与。

5、"ATCGZP"六核酸分子合成生命遗传系统的设计与构建;任务来源:国家任务-国家自然科学基金课题(面上项目);起止时间:2015-01-01~2018-12-31;科研经费:88.0万元;本人角色:负责人。

6、细胞命运维持与转化的表观遗传调控作用与机制研究;任务来源:国家任务-国家重大科学研究计划;起止时间:2014.01.01-2018.8.31;科研经费:628.0万元;本人角色:负责人。

7、调控核酸表观遗传修饰的关键因子的发现与作用机制研究任务来源:国家任务-国家(973)计划;起止时间:2014.01.01-2018.08.31;科研经费:160万元;本人角色:负责人


出版信息

代表性论文

1. Xinmiao Jia#, Li Yang#, Mengxing Dong#, Suting Chen#, Lingna Lv#, Dandan Cao, Jing Fu, Tingting Yang, Ju Zhang, Xiangli Zhang, Yuanyuan Shang, Guirong Wang, Yongjie Sheng, Hairong Huang* and Fei Chen*. The bioinformatics analysis of comparative genomics of Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC) provides insight into dissimilarities between intraspecific groups differing in host association, virulence and epitope diversity. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2017.

2. Lei Zhang, Jun Zhong, Hao Liu, Kaiyun Xin, Chaoqiong Chen, Qiqi Li, Yahong Wei, Yao Wang, Fei Chen*, Xihui Shen*. Complete genome sequence of the drought resistance-promoting endophyte Klebsiella sp. LTGPAF-6F. Journal of Biotechnology. 2017. 

3. Fei Chen, Yuan Zhang, Ashley B. Daugherty, Zunyi Yang, Ryan Shaw, Mengxing Dong, Stefan Lutz, Steven A. Benner*. Biological phosphorylation of an unnatural base pair (UBP) using a Drosophila melanogasterdeoxynucleoside kinase (DmdNK) mutant. PLoS ONE. 2017. 

4. Lingna Lv#, Cuidan Li#, Xiuli Zhang#, Nan Ding, Tianshu Cao†, Xinmiao Jia, Jinghui Wang, Liping Pan, Hongyan Jia, Zihui Li, Ju Zhang, Fei Chen* and Zongde Zhang*. RNA profiling Analysis of the Serum Exosomes Derived from Patients with Active and Latent Mycobacterium tuberculosis infection. Frontiers in Microbiology. 2017.

5. Qing Liu#, Guocheng Liu#, Ting Wang#, Jing Fu, Rujiao Li, Linlin Song, Zhen-Gang Wang*, Baoquan Ding* and Fei Chen*. Enhanced Stability of DNA Nanostructures by Incorporation of Unnatural Base Pairs. Chemphyschem. 2017.

6. Yahong Wei# , Jing Fu# , Jianying Wu# , Xinmiao Jia# , Yunheng Zhou# , Cuidan Li, Mengxing Dong, Shanshan Wang, Ju Zhang*, Fei Chen*. Bioinformatics analysis and characterization of highly efficient polyvinyl alcohol (PVA)-degrading enzymes from the novel PVA degrader Stenotrophomonas rhizophila QL-P4. Applied and Environmental Microbiology. 2017. 

7. Zhu L#, Zhong J#, Jia X#, Liu G#, Kang Y#, Dong M, Zhang X, Li Q, Yue L, Li C, Fu J, Xiao J, Yan J, Zhang B, Lei M, Chen S, Lv L, Zhu B,Huang H*,Chen F*. Precision methylome characterization of Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC) using PacBio Single-Molecule Real-Time (SMRT) Technology.Nucleic Acids Research. 2016. 44(2): 730-743.

8. Chen F,Yang Z, Yan M, Brian JA, Wang GG, Benner SA. Recognition of an expanded genetic alphabet by type-II restriction endonucleases and their application to analyze polymerase fidelity.Nucleic Acid Res. 2011. 39: 3949-61.

9. Yang Z#,Chen F#, Brian JA, Benner SA. Amplification, Mutation, and Sequencing of a Six-Letter Synthetic Genetic System.J Am Chem Soc.2011. 133: 15105-12.

10. Chen F,Gaucher EA, Leal, NA, Hutter D, Havemann SA, Govindarajan S, Ortlund EA, Benner SA. Reconstructed evolutionary adaptive paths give polymerases accepting reversible terminators for sequencing and SNP detection.Proc. Natl. Acad. Sci.USA. 2010. 107: 1948-53.

11. Yang Z,Chen F,Chamberlin SG, Benner SA. Expanded genetic alphabets in the polymerase chain reaction. Angew. Chem. Int. Edit 2010. 49: 177-80. (“Faculty of 1000 Biology” selection).