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朱玉賢
武漢大學(xué)高等研究院院長
代表作《現(xiàn)代分子生物學(xué)》
朱玉賢，男，1955年12月出生，浙江省杭州市富陽區(qū)人，植物生理學(xué)家，中科院院士，現(xiàn)任武漢大學(xué)高等研究院院長。主要從事植物分子生物學(xué)、基因調(diào)控、基因工程疫苗研究。兼任中國植物學(xué)會常務(wù)理事兼任植物分子生物學(xué)專業(yè)委員會主任，中國生物工程學(xué)會理事，北京生物化學(xué)與分子生物學(xué)會副理事長，《植物學(xué)報》、《遺傳學(xué)報》副主編，《分子植物育種》執(zhí)行主編，植物分子遺傳國家重點實驗室、農(nóng)業(yè)基因組學(xué)國家重點實驗室學(xué)術(shù)委員會委員，科技部863高技術(shù)計劃生物與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)＜椅瘑T會委員，農(nóng)業(yè)部國家轉(zhuǎn)基因生物安全委員會委員。
主持多項國家級重大科研項目，并著有全國通用教材《現(xiàn)代分子生物學(xué)》和《分子生物學(xué)實驗技術(shù)》，譯有《PCR傳奇》和《細胞的起源》等。2013年當(dāng)選發(fā)展中國家科學(xué)院院士。
個人年表
北大110年校慶 胡主席來訪生科院
1977年參加高考，考入浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)，1982年7月，畢業(yè)于浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)。
1989年12月在美國康奈爾大學(xué)植物科學(xué)系獲得博士學(xué)位。并去華盛頓大學(xué)生物系攻讀博士后。
1991年6月，回國后一直在北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院工作，主要從事植物基因克隆和表達研究。
1994年，任北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授。
2001年當(dāng)選長江學(xué)者。
2011年12月，當(dāng)選中國科學(xué)院院士。
2013年當(dāng)選發(fā)展中國家科學(xué)院院士。
2014年4月4日，正式加盟武漢大學(xué)，受聘為武漢大學(xué)高等研究院院長。
陜西師范大學(xué)雙聘院士。
常務(wù)副主編 , 《中國科學(xué)：生命科學(xué)》（中文版）。
研究領(lǐng)域
主要通過研究陸地棉花纖維發(fā)育早期的功能基因組、轉(zhuǎn)錄組學(xué)及雷蒙德氏棉、亞洲棉功能基因組，探索纖維突起、伸長的分子機制及調(diào)控規(guī)律。通過大規(guī)模轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析法，獲得大量纖維突起或伸長階段特異性表達基因（重點是棉花轉(zhuǎn)錄因子基因家族成員以及激素受體基因）,探索棉花基因功能鑒定的新方法。用RT-PCR等基因表達分析方法研究已克隆的基因在棉花發(fā)育過程中的器官、組織及發(fā)育時期等時空表達特性，推測這些基因在棉纖維發(fā)育過程中的作用。分離鑒定植物激素信號途徑對棉纖維發(fā)育起重要調(diào)控作用編碼關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子的基因，闡明植物激素對纖維發(fā)育的關(guān)鍵作用。
以雷蒙德氏棉（Gossypium raimondii）的基因組為參考序列，將目前NCBI數(shù)據(jù)庫中存在的297239條陸地棉（Gossypium hirsutum）表達序列標(biāo)簽（EST）進行了重新組裝和分析，得到了49125條單基因簇（UniGenes）。這些單基因簇的平均長度達到了1019堿基對，顯著超過之前組裝的804和791堿基對。其中，長度超過3千堿基對的單基因簇的數(shù)目從30條左右增加到1223條。結(jié)果說明，雷蒙德氏棉基因組的參考序列對四倍體棉花轉(zhuǎn)錄組的組裝起到非常大的推動作用。轉(zhuǎn)錄組分析分析顯示，四倍體棉花里來自A和D亞基因組的基因在轉(zhuǎn)錄模式上有顯著差異。在四倍體轉(zhuǎn)錄組中，29547個單基因簇可能來自于D亞基因組的貢獻，而另外19578個單基因簇可能是A亞基因組轉(zhuǎn)錄出來的。最后，大規(guī)模數(shù)據(jù)分析得到的一些棉纖維發(fā)育關(guān)鍵基因在轉(zhuǎn)錄水平的差異可被RT-PCR實驗證實。
通過高通量測序方法獲得了8.5G堿基對高質(zhì)量、無污染的轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)，將約85%的測序數(shù)據(jù)貼回參考基因組序列上，共鑒定了超過15萬個剪切結(jié)點，在10197個基因中發(fā)現(xiàn)了16437個可變剪切事件。結(jié)果顯示，平均每四個棉花基因，就有一個存在可變剪切現(xiàn)象，說明可變剪切在棉花基因組中是一種廣泛存在的現(xiàn)象。在這些可變剪切事件當(dāng)中，“內(nèi)含子保留”類型占最多的比例（40%），而“跳過外顯子”類型是最少的。選取11個不同的真合生物進行橫向比較，證實“內(nèi)含子保留”類型在高等植物中所占的比例是最高的，但是在脊椎動物當(dāng)中“跳過外顯子”的比例最高，“內(nèi)含子保留”反而最少。為了解釋這巨大差異的來源，進一步對棉花發(fā)生“內(nèi)含子保留”的基因進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)盡管轉(zhuǎn)座因子的插入在棉花所有內(nèi)含子中所占比例只有2.9%，但是在保留的內(nèi)含子中比例竟高達43%，這暗示了轉(zhuǎn)座因子的插入可能與內(nèi)含子的選擇性保留有關(guān)。大量的數(shù)據(jù)分析顯示，插入到保留內(nèi)含子中的轉(zhuǎn)座因子并不是隨機分布的，而是富集在3’剪切位點上游0-40個堿基的區(qū)段上，從而影響了該段序列的RNA二級結(jié)構(gòu)的柔性并導(dǎo)致分支位點偏離最佳位置，在內(nèi)含子剪切的過程中不能發(fā)揮正常的作用，最終導(dǎo)致內(nèi)含子的保留。結(jié)果暗示，轉(zhuǎn)座因子插入所介導(dǎo)的分支位點的分布改變對于內(nèi)含子保留類型的可變剪切有重要作用，該發(fā)現(xiàn)有助于解釋植物和動物之間存在的內(nèi)含子保留差異。
實驗室前期從Salk種子庫中得到一個與乳腺癌同源基因的突變體row1-3，該突變體根部表型劇烈。其根部極其短小不能正常發(fā)育，成熟區(qū)細胞不能正常分化與伸長，QC及向地性完全丟失，同時其根尖不含淀粉粒，結(jié)構(gòu)模糊不具有典型的根端分生組織結(jié)構(gòu)，表明其也不能進行正常的分化。通過對其表型分析結(jié)合PCR與GFP定位技術(shù)，找到了ROW1基因缺失后可能造成以上劇烈表型的原因，即WOX5過量表達造成的。通過遺傳學(xué)實驗方法，對該突變體中的WOX5完全敲除或者部分敲除可以回復(fù)或者部分回復(fù)該突變的表型，在row-3/wox5-1雙突變體中，其跟的伸長和向地性恢復(fù)，同時其根端分生組織可以正常風(fēng)化產(chǎn)生含淀粉粒的小柱細胞。進而證明了ROW1是WOX5的負調(diào)控因子，通過抑制WOX5的表達來限定該基因只在QC細胞中表達。
研究成果
將PPF1基因與報告基因GFP連接后用基因槍轟擊法導(dǎo)入洋蔥根尖表皮細胞后發(fā)現(xiàn)，綠色熒光標(biāo)記大量集中在細胞膜上。永久性轉(zhuǎn)化擬南芥后發(fā)現(xiàn)，綠色熒光標(biāo)記集中于葉綠體膜上。把該基因連接到35S啟動子后面并分別按正向或反向模式導(dǎo)入擬南芥基因組中發(fā)現(xiàn)，正向表達PPF1基因，能明顯延緩轉(zhuǎn)基因擬南芥的開花和生長發(fā)育進程，推遲其衰老。反向表達該基因，使擬南芥中原有的同源基因失活，則明顯提早轉(zhuǎn)基因植物的開花期，加速植株衰老。將PPF1基因連接到動物基因啟動子下游并導(dǎo)入到本身無內(nèi)鈣電流的癌細胞系中，證實轉(zhuǎn)化的細胞系擁有強大的內(nèi)向鈣電流，表明PPF1基因可能編碼了是植物體內(nèi)的鈣離子通道蛋白。正在對不衰老細胞特異性表達的cDNA進行體內(nèi)定位雜交和體外表達研究，揭示其光周期特性、表達調(diào)控規(guī)律以及與細胞衰老的關(guān)系。
2. 棉花纖維發(fā)育早期特異性表達基因的大規(guī)模分離與克隆。
以陸地棉徐州142和無長絨無短絨突變體（fuzless-lintless,fl）為實驗材料，通過大規(guī)模分離、鑒定和研究棉花纖維伸長期相關(guān)基因，尋找用于遺傳工程改良棉纖維的靶基因。選用開花后10天（10DPA,10 days post anthesis）、棉花纖維伸長速度最快的陸地棉纖維與fl突變體胚珠作為起始材料，用PCR-Select cDNA Subtraction方法獲得了纖維特異的cDNA減法庫，分離到172個纖維特異或高表達的基因，為闡明棉花纖維發(fā)育的分子機制奠定了良好的基礎(chǔ)。
3.牛結(jié)核桿菌多價核酸疫苗的研制與應(yīng)用。
克隆了MPT-64、Ag85B、ESAT-6、MPT-63和MPT-83等分泌蛋白的結(jié)構(gòu)基因全序列，制備了大量無內(nèi)毒素的重組表達載體pJW4303DNA，篩選出了兩組結(jié)核桿菌DNA三價苗組合，對模型動物鼠的保護效率達到100%，最好的組合減菌量達到BCG陽性對照組的80-100倍，是陰性對照組的3萬倍左右。首次用選出的兩組三價聯(lián)苗進行了本動物牛的免疫和攻毒實驗，剖解的結(jié)果表明牛結(jié)核桿菌多價DNA疫苗對本動物牛的保護率達到75-80%，而陰性對照組保護效率為0，BCG陽性對照組的保護率為20%。
論文著作
主編《現(xiàn)代分子生物學(xué)》，出版發(fā)行超過30萬冊，已成為我國高等學(xué)校生物學(xué)專業(yè)本科生分子生物學(xué)主要教材。由于在乙烯信號通路上下游長期而系統(tǒng)性的研究，世界植物科學(xué)著名的綜述期刊“當(dāng)代植物學(xué)觀點”邀請他撰寫論文，闡述他們對棉纖維這個特殊細胞的認知。該研究于2011年獲國家自然科學(xué)二等獎。
已發(fā)表經(jīng)同行評審的科研論文98篇，其中被SCI收錄85篇（通訊作者或第一作者的SCI論文66篇），包括3篇植物科學(xué)國際最前沿刊物“植物細胞”，1篇美國科學(xué)院院報，1篇“分子與細胞蛋白質(zhì)組學(xué)”，2篇“當(dāng)代植物學(xué)觀點”應(yīng)邀綜述論文，總影響因子超過300，篇均影響因子相當(dāng)于世界植物科學(xué)排名10%的刊物。主要文獻
1. Gong W, Sun YP, Ma LG, Pan Y, Du YL, Wang DH, Yang JY, Hu LD, Liu XF, Dong CX, Ma L, Chen YH, Yang XY, Gao Y, Zhu DM, Tan XL, Mu JY, Zhang DB, Liu YL, Dinesh-Kumar SP, LI Y, Wang XP, Gu HY, Qu LJ, Bai SN, Lu YT, Li JY, Zhao JD, Zuo JR, Huang H, Deng XW, and Zhu YX. (2004) Genome-wide ORFeome cloning and analysis of Arabidopsis transcription factor genes. Plant Physiol. 135:773-782.
2. Cai H, Tian X, Zhuang YH and Zhu YX. (2004) Combined DNA vaccines formulated in DDA enhance protective immunity against tuberculosis. DNA and Cell Biology. 23: 450-456.
3. Feng JX, Ji SJ and Zhu YX. (2004) Analysis of five differentially expressed gene families in fast elongating cotton fiber. Acta Biochimica et Biophysica Sinica. 36: 51-56.
4. Li J, Wang DY, Li Q, Xu YJ, Cui KM and Zhu YX. (2004) PPF1 inhibits programmed cell death in apical meristems of both G2 pea and transgenic Arabidopsis plants possibly by delaying cytosolic Ca2+ elevation. Cell Calcium. 35: 71-77.
5. Ji SJ, Lu YC, Feng JX, Wei G, Li J, Shi YH, Fu Q, Liu D, Luo JC and Zhu YX. (2003) Isolation and Analyses of Genes Preferentially Expressed During Early Cotton Fiber Development by Subtractive PCR and cDNA Array. Nucleic Acids Res. 31: 2534-2543.
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7. Ji SJ, Lu YC, Li J, Wei G, Liang XJ, Zhu YX. (2002) A b-tubulin-like cDNA expressed specically in elongating cotton fibers induces longitudinal growth of fission yeast. Biochemical and Biophysical Research Communications. 296: 1245-1250.
人物評價
浙江理工大學(xué)評：朱玉賢在植物基因克隆和基因工程研究等方面做出了顯著成績。
獲得榮譽
時間 | 獎項 | 結(jié)果 |
2023年 | 2022“中國高被引學(xué)者年度榜單” | 入選 |
2011年 | 二等獎 |
參考資料
[1]
朱玉賢 · 何梁何利基金[引用日期2021-12-18]
[2]
北大朱玉賢教授受聘為我校兼職教授-浙江理工大學(xué)新聞網(wǎng) · 浙江理工大學(xué)新聞網(wǎng)[引用日期2021-12-18]
[3]
名單曝光！武漢大學(xué)這94人入選“2022中國高被引學(xué)者榜單”，最具全球影響力！ · 今日頭條[引用日期2023-04-04]
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