歷史性突破！華師副教授以第一作者在《Nature》上發表論文

1月24日

華師科研實現歷史性突破

腦科學與康復醫學研究院

青年拔尖人才費繼鋒博士

與全球10餘家科研機構的研究者

以共同第一作者

在自然雜誌（Nature）在線發表論文

論文發表網站截圖

據介紹，華師腦科學與康復醫學研究院青年拔尖人才費繼鋒博士，與德國馬克斯普朗克分子細胞生物學與遺傳學研究所、奧地利分子病理研究所等來自全球10餘家科研機構的研究者以共同第一作者在自然雜誌（Nature）在線發表了題為「The axolotl genome and the evolution of key tissue formation regulators」（DOI: 10.1038/nature25458）的研究論文；華南師範大學為並列第一單位，這是我校首次以第一單位在自然雜誌（Nature）發表研究論文，屬於歷史性突破。

圖註：Axolotl全基因組序列測定及組裝

該論文首次解析了墨西哥鈍口螈（Ambystoma Mexicanum）的全基因組序列，為迄今人類所測序的最大的基因組序列（32Gb）；並且進一步利用現代基因編輯技術揭示了發育關鍵基因Pax7在進化過程中在墨西哥鈍口螈中的功能以及表達調節變化 。

兩棲類脊椎動物蠑螈具有強大的再生能力，其多種組織器官包括中樞神經系統、四肢和許多其它內外部組織器官在損傷後均可在細胞學水平及功能水平上完美再生修復。例如，成體蠑螈在大腦損傷後，可重建損傷前的全部細胞類型，並且再生的蠑螈大腦在形態學上與損傷前無明顯差異。

原產於墨西哥的鈍口螈為其中的代表物種，是研究發育及再生的重要模式生物。蠑螈組織器官再生的奧秘究竟在哪裡？我們是否可以在人類中啟動相似的機制，對受損的組織器官，包括中樞神經系統進行重建修復？

蠑螈的基因組大小粗略估計為人類基因組的10倍，應用傳統的Illumina短片段測序方法無法有效的組裝大基因組。文中利用PacBio長讀長測序技術結合新的MARVEL演算法以及Bionano光學測序定位，成功組裝了迄今為止的最大基因組。

研究表明儘管墨西哥鈍口螈的基因組擴張至人類的10倍，然而通過深度的轉錄組學測序分析表明其編碼基因的數量與其它物種比較無明顯差別。存在於基因內含子區域及非基因區域的大量重複序列是導致蠑螈基因組擴張的主要原因。此外，通過進一步對墨西哥鈍口螈基因組序列的分析，文章成功系統鑒定了普遍存在於其它物種中的重要基因家族（例如：hedgehogs以及Wnts）。

然而，對Pax 基因家族的研究表明墨西哥鈍口螈缺失了關鍵基因Pax3。利用現代基因編輯技術在鈍口螈中敲除其旁系同源（paralog）基因Pax7, 突變體呈現了典型的Pax3基因缺失表型。表明在進化過程中在鈍口螈丟失了Pax3基因之後，Pax7接替了其功能。

目前，尚不能明確此基因代償事件發生的機制。墨西哥鈍口螈基因組全序列的公布，為進一步開展基於基因組的下游研究工作（包括：CHIP-seq, ATAC-seq以及基因編輯等）、以及利用蠑螈解析大腦等中樞神經系統損傷後修復，提供了關鍵基礎資源保障。

費繼鋒博士長期從事中樞神經系統的發育與再生機制的研究。自2004年9月開始在德國馬克斯普朗克分子細胞生物學與遺傳學研究所攻讀博士學位；在此期間，以小鼠為模型研究大腦發育過程中神經幹細胞的細胞譜系及命運決定。2009年9月加入德國德累斯頓再生治療中心進行博士後研究工作，以模式生物墨西哥鈍口螈為模型研究脊髓的再生機制；建立了世界領先的研究中樞神經損傷修復的實驗系統，以及一系列基於現代基因編輯技術的蠑螈基因組操作技術。

2016年11月，費繼鋒博士入職華南師範大學腦科學與康復醫學研究院，並建立神經系統發育與再生實驗室。目前以第一作者（共同第一作者）及通訊作者在Nature、PLOS Biology、PNAS、Cell Reports、Stem Cell Reports、Cerebral Cortex等雜誌發表多篇研究論文。

費繼鋒博士真是超棒的

下面我們來了解一下他吧

費繼鋒副教授簡介

研究領域:

神經生物學，細胞生物學，再生醫學

教育經歷:

09.1991－07.1994 山東省章丘市第七中學

09.1994－07.1998 山東省萊陽農學院，植保專業，獲農學學士學位

09.1998－07.2001 華南農業大學，植物病理專業， 植物病毒學方向，

導師，肖火根，李華平教授，獲農學碩士學位

09.2004－12.2008 德國馬克斯-普朗克分子細胞生物學與遺傳學研究所, (Max-Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics)

導師Wieland B. Huttner 教授，所長，獲博士學位

工作經歷:

09.2001－08.2002 新加坡分子農業研究所 (Institute of Molecular Agrobiology) 蔡南海教授實驗室, 助理研究官

08.2002－08.2004 新加坡淡馬錫生命科學研究院(Temasek Life Science Laboratory) 蔡南海教授實驗室, 助理研究官

01.2009－08.2009 德國馬克斯-普朗克分子細胞生物學與遺傳學研究所 (Max-Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics)， Wieland B. Huttner 教授(所長)實驗室，博士後研究員

09.2009－10.2016 德國德累斯頓再生治療中心 (Center for Regenerative Therapies Dresden)，Elly M. Tanaka 教授(所長)實驗室，博士後研究員

11.2016－現在 華南師範大學腦科學研究院，PI（副教授，實驗室主任），建立並主持神 經系統發育與再生實驗室

發表論文（部分）:

Fei JF*, Schuez M, Knapp D, Taniguchi Y, Drechsel D and Tanaka EM*. Efficient gene knockin in axolotl and its use to test the role of satellite cells in limb regeneration. PNAS. 2017, 114(47):12501-12506. doi: 10.1073/pnas.1706855114. (Cover story, 封面文章)

Tazaki A, Tanaka EM and Fei JF. Salamander spinal cord regeneration: the ultimate positive control in vertebrate spinal cord regeneration. Developmental Biology. 2017, 432(1):63-71. doi: 10.1016/j.ydbio.2017.09.034.

Mircetic J, Steinebrunner I, Ding L, Fei JF, Bogdanova A, Drechsel D and Buchholz F. Purified Cas9 Fusion Proteins for Advanced Genome Manipulation. Small Methods. 20 MAR 2017; doi: 10.1002/smtd.201600052

Fei JF*, Knapp D, Schuez M, Murawala P, Zou Y, Drechsel D and Tanaka EM*. Tissue- and time-directed electroporation of Cas9 protein-gRNA complexes in vivo yields efficient multigene knockout for studying gene function in regeneration. npj Regenetive Medicine. 2016,1(16002) ; doi:10.1038/npjregenmed.2016.2

Papanikos F#, Daniel K#, Ramlal A#, Fei JF, Kurth T, Wojtasz L, Derely I, Maiwald N, Penninger J, Surani A, Toth A*. The enigmatic meiotic dense body and its newly discovered component, SCML1, are dispensible for fertility and gametogenesis in mice. Chromosoma. 10 May 2016; doi:10.1007/s00412-016-0598-1

Wong FK#, Fei JF#(co-first author), Mora-Bermúdez F, Taverna E, Haffner C, Fu J, Anastassiadis K, Stewart AF and Huttner WB. Sustained Pax6 expression generates primate-like basal radial glia in developing mouse neocortex. PLOS Biology. 2015 Aug 7;13 (8):e10022172015.

Fei JF, Schuez M, Tazaki A, Taniguchi Y, Roensch K, Tanaka EM. CRISPR-Mediated Genomic Deletion of Sox2 in the Axolotl Shows a Requirement in Spinal Cord Neural Stem Cell Amplification during Tail Regeneration. Stem Cell Reports. 2014.Sep 9;3(3):444-59. (Cover story, 封面文章)

Fei JF, Haffner C, Huttner WB. 3" UTR-dependent, miR-92-mediated restriction of Tis21 expression maintains asymmetric neural stem cell division to ensure proper neocortex size. Cell Reports. 2014,7(2):398-411.

教學經歷：

理論實踐課

05.2000 華南農業大學資源環境學院講授本科班「植物病毒學」10學時

11.2014 組織講授馬普所-德累斯頓工業大學博士班為期兩周的理論實踐課，

主題「研究Hippo信號通路在蠑螈脊髓再生過程中對神經幹細胞增殖／分化的調控作用」

指導碩士／博士論文

2010年 指導碩士研究生Keith Gunapala，現為巴塞爾大學博士生

論文題目: "Investigating the trigger signal of axolotl spinal cord regeneration"

2012年 指導碩士研究生Bj?rn Neumann，現為劍橋大學博士生

論文題目: "Development of knockdown approaches for gene function analysis in Axolotls"

2013年 指導碩士研究生Dorothee Mugele，現為倫敦國王學院博士生

論文題目: "Evaluation of the RNAi-mediated gene knockdown in axolotls"

2015年 指導DAAD 獎學金學生Stephanie Marcus, 2016級洛克菲勒大學博士生

論文題目: CRISPR-mediated gene knockout as a method for studying regeneration of the spinal cord

2014-now 參與指導博士研究生Sergej Nowoshilow, 現為Elly Tanaka 實驗室博士生

研究基金項目：

2018-2019 國家自然科學基金面上項目 "利用再生模式生物蠑螈(Ambystoma mexicanum)研究啟動脊髓再生的機制" (批准號：31771611) 項目負責人, 25萬元， 執行期限 2018年1月至2019年12月

2017-2019 華南師範大學高水平大學建設專項資金高層次引進人才科研啟動經費

項目負責人, 300萬元

2015-2016 CRTD postdoc seed grant "Inducible Cas9/CRISPR for Conditional Gene Knockouts in Vertebrate Regenerative Model Systems "項目負責人, 1萬歐元

2014-2017 DFG grant (DFG274/3-3) "Establishment and application of targeted gene knockout and knock-in approach in axolotl for regeneration research" 項目參與人, 30萬歐元

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