分子细胞科学卓越中心

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细胞是生命活动的基本单位。生物的生长、发育、繁殖与进化等一切生命活动都以细胞为基础。多细胞生物包含多种形态与功能各异的细胞,所有这些细胞都是由单个的受精卵分裂、增殖、分化而来的。为什么受精卵可以产生所有类型的细胞?为什么在生命个体发育过程中细胞的形态和功能会发生转变?为什么某种组织的细胞(如肝细胞、神经细胞、肌肉细胞)一旦形成就会稳定维持它的特性?为什么有机体的正常细胞可以转变为不正常的癌细胞或其它病变细胞?关于细胞的这些待解之谜是当代生命科学基础研究的热点前沿。作为生命的基础,细胞里包含众多种类的分子,如DNA、RNA和蛋白质等,这些分子相互作用,构成了细胞的各种亚结构,展现了纷繁复杂的各种生命现象,实现了细胞的基本生命活动。对于这些分子功能以及分子事件的研究和理解是解码生命奥秘的关键所在。

从学科领域的角度来说,生物分子(如DNA、RNA及蛋白质等)的化学特性和它们如何协同组装成大分子复合物和细胞亚结构,及其在细胞物质与能量代谢过程中的功能是生物化学与分子生物学研究的最基本问题;破解细胞(如受精卵)增殖并特化为各种细胞、组织和器官,进而创造出生命个体的奥秘,是细胞生物学与发育生物学研究的最基本的问题;有机体正常细胞何以转化为病变细胞(如癌细胞),揭示其内在机制是分子细胞转化医学研究的最基本问题。不同学科关注的最基本问题可归结到“细胞命运决定与分子调控”,回答这一问题将帮助阐释“细胞的生命本质与活动规律”。细胞的生命活动依靠细胞内成千上万的分子来执行。绘制一张细胞基本生命活动的分子调控图谱是分子细胞研究领域终极目标之一。而要真正实现这一目标,除了运用传统的分子细胞研究方法,还需要借助和发展不同于经典实验生命科学的新技术和新方法,进行多学科交叉,系统研究细胞生命活动规律。

分子细胞科学卓越中心将着眼于细胞这一基本生命单元,从分子入手,注重细胞生命活动的动态变化与精准调控,力求细胞中分子实时行为、定量与功能分析,着力前沿新概念、新理论和新方法拓展,集中优势力量、协同攻关“细胞命运决定与分子调控”这一重大科学问题,促进产生若干重大标志性研究成果。中心将采用“4+1”的模式部署研究方向,以(1)“细胞活动与结构及其调控”、(2)“信号转导及其网络调控”、(3)“基因组稳定性与表观遗传调控” 和(4)“RNA转录加工与功能调控”作为主攻方向,运用(5)“前沿新概念理论与新技术方法”作为创新手段和新突破口,致力于破解生物分子如何调控细胞增殖、分化与转分化、细胞凋亡与坏死、衰老与病变等关于细胞 “生”、“老”、“病”、“死”命运的奥秘。具体地说,“细胞活动与结构及其调控” 着重阐释细胞的基本生理结构及其时空动态变化;“信号转导及其网络调控”、“基因组稳定性与表观遗传调控”和“RNA转录加工与功能调控”着重揭示生物分子对细胞生命活动的调控;“前沿新概念理论与新技术方法”旨在探索发现新的科研方式与途径,提升分子细胞科学研究的能力。

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