中国科大学位与研究生教育
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主讲教师:种莎莎 人气:919 更新时间: 2017年01月13日
Abstract:Advancesinopticalimagingtechniqueshaveallowedquantitativestudiesofmanybiologicalsystems.IwilltalkaboutmyPhDthesisworkthatwasdevotedtobothdevelopingnovelimagingmodalitiesandapplyinghigh-sensitivityfluorescencemicroscopytothestudyofbiology.Althoughfluorescenceisthemostwidelyusedopticalcontrastmechanisminbiologicalstudiesbecauseofitsbackground-freedetection,manyintracellularmoleculesareintrinsicallynon-fluorescentanddifficulttolabelwithoutdisturbingtheirnaturalfunctions.Therefore,label-freeimagingmethodsbasedoncontrastmechanismsotherthanfluorescencearehighlydesirable.Thefirstpartofmytalkwillfocusonhigh-sensitivitydetectionofopticalabsorption.Thiswaschallengingbecauseasmallabsorptionsignal,notspectrallyseparatedfromtheexcitationlight,canbeburiedinthelaserintensitynoiseandoftencomplicatedbyRayleighscatteringofthesample.Idevelopedground-statedepletionmicroscopybasedonahigh-frequencydual-beammodulationtransferscheme,andachieveddetectionoftheabsorptionsignalfromasinglemoleculeatroomtemperaturewithshot-noiselimitedsensitivity.Thismeasurementrepresentstheultimatedetectionsensitivityofnonlinearopticalspectroscopyatroomtemperature.Inthesecondpartofmytalk,Iwillfocusonthemechanismoftranscriptionalbursting.Transcriptionofhighlyexpressedgenesoccursinstochasticburstsinbacteria,buttheoriginofthisubiquitousphenomenonhadnotbeenunderstoodpreviously.Idevelopedahigh-throughputinvitrosingle-moleculeassaybasedonfluorescencemicroscopytofollowtranscriptiononindividualDNAtemplatesinrealtime.Withthisassay,IfoundthatpositivesupercoilingbuilduponaDNAsegmentbytranscriptionslowsdowntranscriptionelongationandeventuallystopstranscriptioninitiation.TranscriptioncanberesumedupongyrasebindingtotheDNAsegment.Furthermore,withsingle-moleculemRNAfluorescenceinsituhybridization(FISH)assay,wefoundthattheextentoftranscriptionalburstingdependsontheintracellulargyraseconcentration.Together,thesefindingsprovedthattranscriptionalburstingofhighlyexpressedgenesinbacteriaisprimarilycausedbyreversiblegyrasedissociationfromandrebindingtoaDNAsegment,changingthesupercoilinglevelofthesegment.个人简介:种莎莎博士2008年在科大化学系获得学士学位(0419郭沫若奖学金获得者);2014年获得哈佛大学化学与化学生物学博士学位,导师是美国科学院院士谢晓亮博士;目前在加州大学伯克利分校任博士后研究员,导师是美国科学院院士、霍华德·休斯医学研究所(HHMI)主席RobertTjian(钱泽南)。种莎莎博士主要运用物理和化学的手段研究单子分子光谱和利用单分子科学研究生物体系,工作发表在Cell等杂志上,并被Science,Nature等学术期刊以及世界其它媒体广泛报道。欢迎对物理、生物和化学感兴趣的师生前来参加。
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