PhD, Deyou Zheng.

Las áreas de investigación de nuestro laboratorio son la genómica computacional y la bioinformática, con un fuerte enfoque en la extracción de datos genómicos de alto rendimiento a gran escala. Desarrollamos y aplicamos técnicas computacionales para integrar datos de genómica comparativa, genómica funcional y epigenómica para comprender mejor la estructura, transcripción, regulación y evolución del genoma humano, e investigar cómo estas funciones cambian durante el desarrollo, las enfermedades y los cánceres. Si bien aplicamos enfoques bioinformáticos similares al desarrollo de varios tejidos y órganos, nos centramos especialmente en las funciones genómicas involucradas en el desarrollo, la especificación, la maduración y el mantenimiento del sistema neuronal y el corazón humanos. Nuestro objetivo es comprender mejor la base genética del desarrollo neuronal y cardíaco, los trastornos neuropsiquiátricos y otras enfermedades cerebrales. Esperamos identificar nuevos objetivos terapéuticos, como genes específicos cuya regulación se interrumpe durante el desarrollo temprano de los cerebros de los pacientes. Aplicando las mismas estrategias de bioinformática y genómica a los modelos de ratón, también tenemos un sólido programa de investigación que estudia las redes genéticas y la base molecular de las enfermedades cardíacas cogenitales y el cáncer, incluido el análisis de células individuales.

En colaboración con otros expertos experimentales, cultivamos neuronas humanas en placa mediante tecnología de células madre pluripotentes inducidas (iPSC) para modelar el desarrollo y la diferenciación neuronal humana. Comenzamos desarrollando líneas de iPSC tanto de pacientes como de controles compatibles, las diferenciamos en neuronas y luego usamos RNA-seq y otras tecnologías de secuenciación profunda para identificar genes que regulan diferencialmente mediante la comparación de los transcriptomas entre las neuronas derivadas de pacientes y los controles. Al usar tecnología experimental avanzada y métodos computacionales como la tecnología iPSC, secuenciación profunda (por ejemplo, RNA-seq, scRNA-seq y ChIP-seq) y enfoques de biología de sistemas para nuestra investigación, hemos identificado muchos genes de ARN largos no codificantes nuevos que están involucrados en la neurogénesis embrionaria y, potencialmente, en trastornos neuropsiquiátricos. También encontramos que muchos genes muestran una expresión genética sesgada por alelos en diferentes regiones del cerebro, incluyendo algunos que han sido implicados en la esquizofrenia y los trastornos del espectro autista, lo que puede ayudar a explicar algunos aspectos de los efectos de los padres de origen, la discordancia entre gemelos y la penetrancia reducida.

Zheng, D*, Zhao, K y Mehler, M(2009) Perfil de modificaciones de histonas mediadas por RE1/REST en el genoma humano. Genoma Biol 10:R9. (*autor correspondiente)
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Goldberg AD, Banaszynski LA, Noh KM, Lewis PW, Elsaesser SJ, Stadler S, Dewell S, Law M, Guo X, Li X, Wen D, Chapgier A, DeKelver RC, Miller JC, Lee YL, Boydston EA, Holmes MC, Gregory PD, Greally JM, Rafii S, Yang C, Scambler PJ, Garrick D, Gibbons R, Higgs DR, Cristea IM, Urnov FD, Zheng D*, Allis CD * (2010). Distintos factores controlan la localización de la variante de histona H3.3 en regiones genómicas específicas. Celda 140:678-691. (*autores co-correspondientes)

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