Цзянь-Кан Чжу

Цзянь-Кан Чжу
Рожденный	( 1967-10-01 ) 1 октября 1967 г.
Род занятий	Ученый-растениеводитель, исследователь и академик
Академическое образование
Образование	Бакалавр, химия почвы и сельского хозяйства (1987) М.С., Ботаника (1990) Кандидат физиологии растений (1993 г.)
Альма-матер	Пекинский сельскохозяйственный университет Калифорнийский университет Университет Пердью
Академическая работа
Учреждения	Университет Пердью Шанхайский центр биологии стресса растений

Цзянь-Кан Чжу — учёный, исследователь и академик. Он является старшим главным исследователем Шанхайского центра биологии стресса растений Китайской академии наук (CAS). Он также является академическим директором Центра передового опыта в области наук о растениях CAS.

Чжу известен своими исследованиями в области биологии стресса растений, эпигенетики и редактирования генов . Он опубликовал более 400 научных статей и является одним из наиболее цитируемых ученых в области наук о жизни. Имеет несколько патентов на повышение стрессоустойчивости растений, выданных во многих странах.

Чжу является членом Американской ассоциации содействия развитию науки . В 2010 году он был избран членом Национальной академии наук США .

Образование

Чжу получил степень бакалавра почв и сельскохозяйственной химии в 1987 году в Пекинском сельскохозяйственном университете . После года обучения в аспирантуре Пекинского университета он переехал в Соединенные Штаты , где поступил в Калифорнийский университет в Риверсайде, чтобы получить степень магистра ботаники. После получения степени магистра в 1990 году Чжу получил степень доктора философии. Получил степень бакалавра физиологии растений в Университете Пердью в 1993 году. Он закончил постдокторантуру в Университете Рокфеллера .

Карьера

Чжу некоторое время преподавал в Обернском университете в 1995 году, а затем поступил в Университет Аризоны , где он стал доцентом в 1999 году и профессором в 2000 году. В 2004 году он покинул Университет Аризоны, чтобы поступить в Калифорнийский университет в Риверсайде в качестве профессора президентской кафедры Кафедра ботаники и наук о растениях. В 2007 году он стал профессором кафедры Джейн Джонсон в Калифорнийском университете в Риверсайде. С 2004 по 2006 год он занимал должность директора Института интегративной геномной биологии Калифорнийского университета в Риверсайде.

С 2010 по 2020 год Чжу работал в Университете Пердью в качестве заслуженного профессора кафедры садоводства и ландшафтной архитектуры, а также кафедры биохимии. С 2009 по 2011 год он был директором-основателем Исследовательского центра стрессовой геномики растений в Университете науки и технологий имени короля Абдаллы . В 2017 году он стал академическим директором Шанхайского института физиологии и экологии растений Китайской академии наук.

Чжу является членом редакционной коллегии или редакционно-консультативного совета National Science Review с 2013 года. Молекулярного завода с 2012 года, науки Китая о жизни с 2008 года, и The Plant Journal 2001–2007. Он был редактором-мониторером (2000–2003 гг.), а затем заместителем редактора (2004–2005 гг.) журнала «Физиология растений » , заместителем редактора журнала «Молекулярная биология растений» (2000–2015 гг.) и журнала «Молекулярная генетика и геномика» (2005–2010 гг.).

Чжу стал соучредителем FuturaGene в 2002 году и работал научным консультантом компании до 2008 года. В 2007 году он стал соучредителем D-Helix и продолжает выступать в качестве научного консультанта.

В 2012 году Чжу основал Шанхайский центр биологии стресса растений (PSC), который является международным исследовательским институтом в составе Китайской академии наук. Он работает над решением фундаментальных вопросов биологии растений для повышения производительности и устойчивости сельского хозяйства, а также для смягчения деградации окружающей среды, связанной с сельским хозяйством.

Исследования и работа

Чжу известен своими исследованиями сигнальных путей стресса у растений, эпигенетических механизмов регуляции генов и точных технологий редактирования генов у растений.

В начале 2000-х годов лаборатория Чжу обнаружила сигнальный путь чрезмерной чувствительности к соли (SOS), который играет центральную роль в ионном гомеостазе и солеустойчивости у растений. Лаборатория Чжу обнаружила несколько важных компонентов биосинтеза и сигнальных путей абсцизовой кислоты (АБК) и впервые добилась восстановления in vitro основного сигнального пути АБК. Они также обнаружили, что путь стимулирования роста мишени рапамицина (TOR) подавляет передачу сигналов ABA и реакции на стресс в нестрессовых условиях, тогда как передача сигналов ABA подавляет путь и рост TOR во время стресса. Это открытие выявило основной механизм, с помощью которого растения уравновешивают рост и реакцию на стресс, и поэтому важно для усилий по выведению устойчивых к окружающей среде, но высокоурожайных культур. Лаборатория Чжу обнаружила небольшие химические вещества, имитирующие АБК, которые можно применять к растениям для активации пути АБК, уменьшения транспирационной потери воды и индуцирования экспрессии генов, чувствительных к засухе, что приводит к устойчивости растений к засухе. Эти химические вещества легко синтезировать, они нетоксичны, гораздо менее дороги и более стабильны, чем АБК, поэтому имеют потенциал для применения в сельском хозяйстве, выращивании газонов и садоводстве для защиты растений от стресса, вызванного засухой, и приносят пользу окружающей среде за счет уменьшения истощения доступных химических веществ. ресурсы пресной воды. Они также определили несколько регуляторных факторов реакции растений на холодовой стресс. Кроме того, они обнаружили ряд растительных микроРНК и миРНК и выяснили их функцию в регуляции стрессовых реакций растений.

В области эпигенетики лаборатория Чжу обнаружила 5-метилцитозин ДНК-гликозилазу/лиазу ROS1 арабидопсиса в 2002 году. ROS1 — первая ДНК-деметилаза (фермент, инициирующий активное деметилирование ДНК), установленная с помощью генетических и биохимических данных. Он инициирует путь репарации с вырезанием оснований для активного деметилирования ДНК, чтобы стереть метки метилирования ДНК и предотвратить замалчивание генов, опосредованное метилированием ДНК. Лаборатория Чжу обнаружила почти все ферменты биохимического пути активного деметилирования ДНК у растений. Они также идентифицировали первый известный эукариотический белковый комплекс, который регулирует активное деметилирование ДНК, что важно для понимания направленности ДНК-деметилазы для точного контроля перепрограммирования метилирования ДНК во время развития, стрессовых реакций, старения и заболеваний, включая рак. Кроме того, они обнаружили несколько важных компонентов пути РНК-направленного метилирования ДНК (RdDM), который контролирует метилирование ДНК de novo у растений, и предложили концепцию метилстата, который улавливает и уравновешивает активности метилирования и деметилирования ДНК по всему геному.

С 2010 года лаборатория Чжу разрабатывает эффективные методы точного редактирования генов растений с использованием нуклеаз TALE и CRISPR/Cas. Они разработали первый эффективный метод нацеливания генов на модельное растение Arabidopsis. Они также разработали элегантный подход тандемного повтора-HDR (гомологично-направленное восстановление) для эффективной вставки и замены последовательностей в рисе, что важно для исследований и селекции функциональной геномики сельскохозяйственных культур.

Награды и почести

• 1994 - научный сотрудник Фонда исследований в области наук о жизни
• 2002 — Исследователь года, Колледж сельского хозяйства и наук о жизни, Университет Аризоны.
• 2003 - Премия Чарльза Альберта Шула, Американское общество биологов растений
• 2004 г. - член Американской ассоциации содействия развитию науки.
• 2005 - Премия выдающимся выпускникам сельского хозяйства, Университет Пердью
• 2008 - Самый цитируемый ученый-растениеводитель в США в 1997-2007 гг. по версии Thomson Reuters.
• 2010 г. – член Национальной академии наук США.
• 2016 - Премия Герберта Ньюби Маккоя
• 2011 – настоящее время — высоко цитируемый исследователь по данным Clarivate Analytics.
• Признан членом-первопроходцем Американского общества биологов растений .

Избранные публикации

• Чжу Дж.К. 2002. Передача сигналов стресса от соли и засухи у растений. Annu Rev Plant Biol. 53:247-273.
• Хасэгава П.М., Брессан Р.А., Чжу Дж.К., Бонерт Х.Дж. 2000. Клеточная и молекулярная реакция растений на высокую засоленность. Annu Rev Растение Физиол Завод Мол Биол. 51:463-499.
• Чжу Дж.К. 2001. Солеустойчивость растений. Тенденции растениеводства. 6:66-71.
• Сюн Л., Шумейкер К.С., Чжу Дж.К. 2002. Передача сигналов клетками во время холода, засухи и солевого стресса. Растительная клетка 14: S165-S183.
• Чжу Дж.К. 2003. Регуляция ионного гомеостаза при солевом стрессе. Карр Опин Растение Биол. 6:441-445.
• Мики Д., Чжан В., Цзэн В., Фэн З., Чжу Дж.К. 2018. CRISPR/Cas9-опосредованное нацеливание на гены арабидопсиса с использованием последовательной трансформации. Природа Коммун. 9(1):1967. дои: 10.1038/s41467-018-04416-0.
• Ван П, Чжао И, Ли З, Сюй CC, Лю Икс, Фу Л, Хоу Юй, Ду Ю, Се С, Чжан С, Гао Дж, Цао М, Хуан Икс, Чжу И, Тан К, Ван Икс, Тао Ва , Сюн Ю, Чжу Дж.К. 2018. Взаимная регуляция баланса TOR-киназы и рецепторов ABA, роста растений и реакции на стресс. Мол Клетка. 69:100-112.
• Цао MJ, Чжан YL, Лю X, Хуан Х, Чжоу XE, Ван WL, Цзэн А, Чжао CZ, Си Т, Ду Дж, Ву WW, Ван FX, Сюй Хе, Чжу Дж.К. 2017. Сочетание химических и генетических подходов для повышения засухоустойчивости растений. Нац Коммун. 8:1183.
• Чжу Дж.К. 2016. Сигнализация абиотического стресса и реакция растений. Клетка. 167:313-324.
• Лэй М., Чжан Х., Джулиан Р., Тан К., Се С., Чжу Дж.К. 2015. Регуляторная связь между метилированием ДНК и активным деметилированием у арабидопсиса. Proc Natl Acad Sci US A. 112:3553-3557.
• Лан З, Лей М, Ван Х, Тан К, Мики Д, Чжан Х, Манграутиа С.К., Лю В, Ма Г, Ян Дж, Дуань К.Г., Сюй CC, Ван С, Тао В.А., Гонг З, Чжу Дж.К. 2015. Метил-CpG-связывающий белок MBD7 предотвращает гиперметилирование ДНК и замалчивание транскрипционных генов, способствуя активному деметилированию ДНК. Мол Клетка. 57:971-983.
• Цянь В, Мики Д, Чжан Х, Лю Ю, Чжан Икс, Тан К, Кан Ю, Ла Х, Ли Х, Ли С, Чжу Икс, Ши Икс, Чжан К, Понтес О, Чэнь Икс, Лю Р, Гун Z , Чжу Дж.К. 2012. Гистонацетилтрансфераза регулирует активное деметилирование ДНК у арабидопсиса. Наука 336:1445-1448.
• Махфуз М.М., Ли Л., Шамимузаман М., Вибово А., Фанг Х., Чжу Дж.К. 2011. Разработанная de novo эффекторная гибридная нуклеаза, подобная активатору транскрипции (TALE), с новой специфичностью связывания ДНК, создающая двухцепочечные разрывы. Учеб. Натл. акад. наук. США А. 108:2623-2628.
• Хэ XJ, Чэнь Т, Чжу Дж.К. 2011. Регуляция и функция метилирования ДНК у растений и животных. Сотовые Рез. 21:442-465.
• Гао З, Лю ХЛ, Дасингер Л, Понтес О, Хэ Х, Цянь В, Линь Х, Се М, Лоркович ЗДж, Чжан С, Мики Д, Чжан Икс, Понтье Д, Лагранж Т, Цзинь Х, Мацке АДж, Мацке М , Пикаард К.С., Чжу Дж.К. 2010. Белок, ассоциированный с РНК-полимеразой II и AGO4, участвует в РНК-направленном метилировании ДНК. Природа 465:106-109.
• Фуджи Х., Чиннусами В., Родригес А., Рубио С., Антони Р., Парк С.Ю., Катлер С.Р., Шин Дж., Родригес П.Л., Чжу Дж.К. 2009. Восстановление in vitro сигнального пути абсцизовой кислоты. Природа 462:660-664.
• Чжу Дж.К. 2009. Активное деметилирование ДНК, опосредованное ДНК-гликозилазами. Анну. Преподобный Жене. 43:143-166.
• [ Бесплатная статья PMC ] [ PubMed ] He XJ, Hsu YF, Zhu S, Wierzbicki AT, Pontes O, Pikaard CS, Liu HL, Wang CS, Jin H, Zhu JK. 2009. Эффектором РНК-направленного метилирования ДНК у Arabidopsis является ARGONAUTE 4- и РНК-связывающий белок. Ячейка 137: 498–508.
• Сункар Р., Чжу Дж.К. 2004. Новые и регулируемые стрессом микроРНК и другие малые РНК арабидопсиса. Растительная клетка 2004 16:2001-2019.
• Гонг З, Моралес-Руис Т, Ариса РР, Ролдан-Архона Т, Дэвид Л, Чжу Дж.К. 2002. ROS1, репрессор молчания транскрипционных генов у Arabidopsis, кодирует ДНК-гликозилазу/лиазу. Ячейка 111: 803–814.
• Ши Х, Ишитани М, Ким С, Чжу Дж.К. 2000. Ген солеустойчивости Arabidopsis thaliana SOS1 кодирует предполагаемый антипортер Na+/H+. Proc Natl Acad Sci США. 97:6896-6901.
• Халфтер Ю, Ишитани М, Чжу Дж.К. 2000. Протеинкиназа SOS2 Arabidopsis физически взаимодействует с кальцийсвязывающим белком SOS3 и активируется им. Proc Natl Acad Sci США. 97:3735-3740.
• Лю Дж., Ишитани М., Халфтер Ю., Ким К.С., Чжу Дж.К. 2000, Ген SOS2 Arabidopsis thaliana кодирует протеинкиназу, необходимую для солеустойчивости. Proc Natl Acad Sci США. 97:3730-3734.
• Лю Дж., Чжу Дж.К. 1998. Гомолог сенсора кальция, необходимый для солеустойчивости растений. Наука 280: 1943–1945.
• Ишитани, М., Сюн, Л., Стивенсон, Б., Чжу, Дж.К. 1997. Генетический анализ передачи сигналов осмотического и холодового стресса у Arabidopsis thaliana: взаимодействие и конвергенция зависимых от абсцизовой кислоты и независимых от абсцизовой кислоты путей. Растительная клетка 9: 1935–1949.