柴寶峰
教授
柴寶峰,男,山西大學黃土高原研究所、生物技術研究所教授,博士生導師,山西省優秀中青年拔尖創新人才,山西省轉基因安全管理委員會專家組成員。
柴寶峰,2000年受國家留學基金委的資助,以訪問學者的身份赴丹麥留學,從事分子生物學的學習與研究,2007年赴美國阿拉巴馬大學醫學院進行訪問研究。曾講授《基因工程》、《分子生態學》課程,目前主要講授《Molecular Cell Biology》和《分子遺傳學》課程。多年來一直從事分子細胞生物學和生物化學與分子生物學的研究和教學工作。主要研究方向為蛋白質合成終止機制、翻譯調控與人類疾病、微生物群落構建和維持機制、生物多樣性與生態系統服務功能。
主持完成國家自然科學基金6項(30470239;30770294;30940043;31172078;31540054;31772450)、山西省青年和自然基金(20041079)各1項、中國科學院開放基金課題1項和山西省留學基金1項,山西省自然科學基金(2009011040-1)1項和山西省留學基金1項。獲山西省科技進步獎三項,專利多項。在學術刊物上發表論文60餘篇,多篇在國際性刊物上發表,被SCI收錄。
1986年-1990年 山西農業大學林學系林學專業學士
2004年7月獲中國科學院遺傳學博士學位
1993年—至今 山西大學工作
領域一、生物多樣性維持機制與功能
微生物多樣性是全球生物多樣性的重要組成部分。複雜的土壤異質性,決定了土壤微域環境的多樣化和微生物的高度多樣性,是揭示生物群落構建與多樣性維持機制的“天然實驗場”。植物與土壤微生物之間通過碳氮營養代謝過程相互聯繫,相互依存與競爭,而內生菌與植物的共生互利關係有助於提高植物的抗逆性和抗病性。一方面,植物多樣性對微生物多樣性具有重要的影響,同時微生物多樣性與丰度對維持植物多樣性及生態系統穩定性和服務功能具有重要意義。因此,植物多樣性與微生物多樣性維持的機制性聯繫有待深入研究。
研究方向
1.植物多樣性與微生物多樣性互作機制
本方向主要探討基於生態因子的生態位理論和基於分子進化的中性理論對生物群落構建機制和生物多樣性維持機制的貢獻;利用宏基因組學和分子生物學的技術與方法,研究特定環境梯度下植物與土壤根際微生物以及內生真菌群落結構的相關性;篩選水分代謝和營養代謝相關基因片段作為分子標記,分析土壤水分和營養梯度下的群落結構動態和種群遺傳結構和進化機制。
2.生物多樣性與生態系統服務功能
植物和微生物多樣性影響生態系統的結構、功能及過程,是維持土壤生產力的重要組分。本方向主要利用宏基因組學方法研究植物光合作用對無機營養物的同化和微生物對有機物的礦化的協同作用,探討植物與微生物群落在物質循環和能量流動過程中的相互作用機制。篩選耐貧瘠抗旱植物與微生物特異性組合,應用於黃土高原高強度採礦造成的受損生態系統修復與重建。
3.瀕危種群遺傳多樣性與保護
黃土高原地區植物區系物種多樣性豐富,具有悠久的歷史。由於自然和社會原因,尤其是人類不合理開發利用,自然植被受到嚴重破壞,許多物種趨於瀕危。本方向主要利用分子生態學技術與方法研究黃土高原瀕危植物種群遺傳多樣性和結構,探討本區域瀕危植物進化機制和系統發育關係。
領域二、翻譯控制與人類疾病
蛋白質翻譯合成是細胞內最為重要的生命活動之一。是基因表達調控最後的一個關鍵步驟。在基因的複製和轉錄調控過程中,對於基因的突變,尤其是基因的無義突變沒有任何監控機制。而蛋白質翻譯過程能夠識別突變的遺傳密碼子,從而識別突變了的基因,進而對無義突變的基因進行翻譯水平的調控。
人類的諸多遺傳性疾病,如血友病、地中海貧血症等都是由單基因無義突變引起的;一些腫瘤的發生是由於抑癌基因的無義突變,導致其在細胞中含量降低而導致的。基因無義突變產生的含有提前終止密碼子的mRNA在細胞中被一種稱為“無義介導的mRNA監督機制”所識別,進而對這些無義mRNA的表達進行調控。對於無義mRNA的識別機制和降解機制是本課題組的一個重要的研究方向。以上所述,含有無義突變的mRNA如果能夠翻譯表達出全長的蛋白質,就能夠恢復細胞的功能,從而減緩臨床癥狀。基於這樣的理念,一些促基因通讀藥物被不同的實驗室發現,其中一些氨基糖甙類藥物、PTC124等相繼進入臨床試驗。一些新的具有低毒高效的藥物有待進一步發現和篩選,目前取得了一些進展,本實驗室通過抑制“無義介導的mRNA監督機制”和新的通讀藥物聯合作用,有效提高了無義突變基因在細胞中的翻譯表達水平,促進了細胞功能的恢復。該研究成果具有潛在的臨床應用價值。
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早前發表的論文:
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1. 柴寶峰, 梁愛華, 王偉, 宋莉, 張志雲, 付月君: 蛋白質合成終止因子的功能與應用. 山西省科學技術獎自然科學類 2013, 二等獎(證書號 2012-Z-2-009).
2. 梁愛華, 王偉,柴寶峰,張素平,孫泉紅:纖毛蟲肽鏈釋放因子與終止密碼的識別,山西省科學技術獎自然科學類 2004, 二等獎(證書號2004-Z-2-002)
3. 人工林水分生態特徵及其在植被建設中的意義,山西省科學技術獎自然科學類 2002, 二等獎
1. 柴寶峰, 王剛, 梁愛華, 王偉, 申泉, 付月君, 張志雲: 重組人凝血因子IX小基因及其PTC突變體穩定細胞株. 國家知識產權局. ZL 2011 1 0085025.2. 中國; 2012.
2. 柴寶峰, 梁愛華, 張振興,王偉,付月君, 申泉, 張志云:人工合成豬生長激素基因及其表達純化方法. 國家知識產權局. ZL 2009 1 0075520.8 中國; 2009.
3. 一種人工合成的蠍氯離子通道神經毒素基因-rBmK CTa,國家知識產權局,專利號: ZL200410012544.6,2009
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