黄力 微生物资源前期开发国家重点实验室 主任

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黄力 微生物资源前期开发国家重点实验室 主任
  
黄力 研究员  博士,研究员、博士生导师

主要履历及经历
1982年 西北大学 学士
1983-1985年 加拿大Guelph大学 硕士
1985-1988年 加拿大Guelph大学 博士
1988-1993年 美国Johns Hopkins大学 博士后
1993-1996年 美国Pomona学院 助理教授
1996年 1996年 被聘为中国科学院微生物研究所副研究员
1996-2001年 微生物资源前期开发国家重点实验室 副主任
1998年 被聘为中国科学院微生物研究所研究员、博士生导师
2001年-现在 微生物资源前期开发国家重点实验室 主任
中国科学院微生物研究所微生物资源研究中心 主任

主要研究领域
    本实验室主要研究极端嗜热古菌DNA复制机制及染色体结构。
  古菌多生长于极端自然环境,被认为是与细菌和真核生物并列的、生命的第三种形式。研究表明,古菌在遗传信息的传递方面(如DNA复制、转录、翻译等)与真核生物相似;而在中央代谢(如产能)方面则与细菌接近。因此,研究古菌不仅对于阐明生命运动的基本规律、揭示生命起源和物种进化等方面的奥秘具有重大意义,而且有助于了解较为复杂的真核生物的一些重要生物学过程。从发展生物技术的角度看,极端环境古菌所产生的极端酶比普通酶更能耐受严酷条件(如高温、酸碱、有机溶剂等),因而在许多领域具有良好的应用前景。近年来,对古菌的科学和商业兴趣促成了古菌研究的迅速发展。
  DNA 复制是一个极为重要的基本生物学过程。关于真核生物和细菌DNA复制的研究已经开展了很长一段时间。人们对这些生物DNA复制的特点和机制有了一定的了解。相比之下,古菌DNA复制的研究则刚刚起步。本实验室以极端嗜热古菌—硫化叶菌及其遗传因子(包括病毒和质粒)为模式系统,开展了对其复制原点和复制蛋白的研究。这一研究的目的在于认识硫化叶菌DNA复制的分子机制及环境适应性,同时也为了解真核生物DNA复制过程提供帮助。作为这项研究的一部分,本实验室还在构建可在硫化叶菌和大肠杆菌中自主复制的穿梭质粒,以便在嗜热古菌中开展遗传操作。
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  极端嗜热古菌DNA具有独特的拓扑学性质,即呈松弛状态。而在真核生物、细菌和常温古菌中,闭环双链DNA分子通常呈负超螺旋状态。尽管极端嗜热古菌DNA 在总体上呈松弛状态,但在DNA结合蛋白的作用下,DNA的裸露区域有可能存在超螺旋张力。超螺旋张力对DNA结构、功能及热稳定性均有重要影响。极端嗜热古菌产生多种DNA结合蛋白。本实验室开展了对硫化叶菌染色体DNA结合蛋白的研究。这一研究的目的是认识这些蛋白对于硫化叶菌染色体结构及热稳定性的影响,并揭示该菌染色体结构与DNA复制等遗传过程之间的关系。

承担课题
  国家杰出青年基金“极端嗜热古菌染色体结构与DNA复制的研究";国家自然科学基金重点项目“极端嗜热古菌DNA复制的分子机制”;中国科学院知识创新工程重要方向项目“极端嗜热微生物遗传过程及环境适应性机制的蛋白互作分析和相关重要功能基因的研究”和“极端环境微生物遗传转化系统的建立及其应用”;“863”课题“未培养微生物基因资源的利用”。

研究内容
  (1)硫化叶菌DNA复制起点的特点及精细结构;硫化叶菌 DNA复制蛋白的结构、性质及相互作用;硫化叶菌DNA复制步骤。(2)硫化叶菌染色体DNA结合蛋白的结构、性质和生理功能;硫化叶菌DNA结合蛋白及其翻译后修饰对DNA结构及DNA复制等过程的影响。(3)硫化叶菌遗传操作系统及其应用。

获得荣誉
  国家杰出青年基金获得者(1999年)

主要论文
1 Guo R, Xue H, and Huang L. 2003. Ssh10b, a conserved thermophilic archaeal protein, binds RNA in vivo. Mol. Microbiol. In press.
2 Xiang X, Dong X and Huang L. 2003. Sulfolobus tengchongensis sp. nov., a novel thermoacidophilic archaeon isolated from a hot spring in Tengchong, China. Extremophiles. In press.
3 Dai P, Wang Y, Ye R, Chen L and Huang L. 2003. DNA Topoisomerase III from the Hyperthermophilic Archaeon Sulfolobus solfataricus with Specific DNA Cleavage Activity. J. Bacteriol. 185:5500-5507.
4 Lai X, Shao H, Hao F, Huang L. 2002 Biochemical characterization of an ATP-dependent DNA ligase from the hyperthermophilic crenarchaeon Sulfolobus shibatae. Extremophiles 6: 469-477.
5 Tong Y, Cui Q, Feng Y, Huang L, Wang J. 2002. 1H, 15N, and 13C resonance assignments and secondary structure of the Ssh10b from hyperthermophilic aechaeon Sulfolobus shibatae. J. Biomolecular NMR. 22:385-386.
6 Wang G, Guo R, Bartlam M, Xue H, Yang H, Liu Y, Huang L, Rao Z. 2002. Expression, purification, crystallization and preliminary X-ray analysis of a DNA-binding protein from Methanococcus jannaschii. Acta Crystallogr D Biol Crystallogr. 58(Pt 7):1240-2.
7 Bao Q, Tian Y, Li W, Xu Z, Xuan Z, Hu S, Dong W, Yang J, Chen Y, Xue Y, Xu Y,Lai X, Huang L, Dong X, Ma Y, Ling L, Tan H, Chen R, Wang J, Yu J, Yang H. 2002. A complete sequence of the T. tengcongensis genome. Genome Res 12(5):689-700.
8 Chen X, Guo R, Huang L. 2002. Evolutionary conservation and DNA binding properties of the Ssh7 proteins from Sulfolobus shibatae. Sci China Ser C. 45:583-592.
9 Liu D, Huang L. 2002. Induction of the Sulfolobus shibatae virus SSV1 DNA replication by mitomycin C. Chinese Science Bulletin 47(11): 923-927.
10 Xue H, Guo R, Wen Y, Liu D, and Huang L. 2000. An abundant DNA binding protein from the hyperthermophilic archaeon Sulfolobus shibatae affects DNA supercoiling in a temperature-dependent fashion. J. Bacteriol. 182:3929-33.
11 Lou H,Huang L,and Mai V. 1999. Effect of DNA binding protein Ssh12 from hyperthermophilic archaeon Sulfolobus shibatae on DNA supercoiling. Science in China (Series C), 42(4):401-408
12 Mai V, Chen X, Hong R, and Huang L. 1998. Small abundant DNA binding proteins from the thermoacidophilic archaeon Sulfolobus shibatae contain negative DNA supercoils. J. Bacteriol. 180:2560-2563.
13 Learn BA, Um S-J, Huang L, and McMacken R. 1997. Cryptic single-stranded-DNA binding activities of the phage ?P and Escherichia coli DnaC replication initiation proteins facilitate the transfer of E. coli DnaB helicase onto DNA. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94:1154-1159.
14 McMacken R, Um S-J, Huang L, Sampath DS, and Learn B. 1994. Multiple functions of the bacteriophage ?O initiator protein in the initiation of viral DNA replication. J. Cell. Biochem. S18C:122.
15 Huang L, McGavin M, Forsberg CW, Lam JS, and Cheng KJ. 1990. Antigenic nature of the chloride-stimulated cellobiosidase and other cellulases of Fibrobacter succinogenes subsp. succinogenes S85 and related fresh isolates. Appl. Environ. Microbiol. 56:1229-1234.
16 Huang L, and Forsberg CW. 1990. Cellulose digestion and cellulase regulation and distribution in Fibrobacter succinogenes subsp. succinogenes S85. Appl. Environ. Microbiol. 56:1221-1228.
17 Huang L, Forsberg CW. 1988. Purification and characterization of a chloride-stimulated cellobiosidase from Bacteroides succinogenes S85. J. Bacteriol. 170:2923-2932.
18 Huang L, and Forsberg CW. 1988. Purification and comparison of the periplasmic and extracellular forms of cellobiosidase from Bacteroides succinogenes. Appl. Environ. Microbiol. 54:1488-1493.
19 Huang L, and Forsberg CW. 1987. Isolation of a cellodextrinase from Bacteroides succinogenes. Appl. Environ. Microbiol. 53:1034-1041
20 Huang L, Forsberg CW, and Gibbins LN. 1986. Influence of external pH gradient and membrane potential in Clostridium acetobutylicum intracellular pH and cellular distribution of fermentation products. Appl. Environ. Microbiol. 51:1230-1234.
21 Huang L, Gibbins LN, and Forsberg CW. 1985. Transmembrane pH gradient and membrane potential in Clostridium acetobutylicum under acetogenic and solventogenic conditions. Appl. Environ. Microbiol. 50:1043-1047.

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