个人简介

万奕含，2012年毕业于中国科学院生物化学与细胞生物学研究所，获博士学位。2012-2015年于卡耐基研究所 （Carnegie Institution for Science, Department of Embryology）进行访问学者研究，2015-2021年于美国国立卫生研究院癌症研究所 （National Institute of Health, National Cancer Institute）进行博士后研究。曾获SANOFI-SIBS Scholarship (2013)，NIH Fellows Award for Research Excellence (2018)，NCI Director’s Innovation Award (2019)。于2022年5月入职西湖大学生命科学学院，任特聘研究员，博士生导师。主要研究方向为以单细胞、单分子动态转录组显微成像技术为基础，探索生命过程的随机性（Stochasticity）和异质性（Heterogeneity）。

学术成果及研究方向

生命体的运转、传承与进化都离不开基于DNA序列的信息传递（基因表达），即DNA承载的遗传信息通过转录、剪接、翻译等过程，合成生物大分子，进而行使下游功能。基因表达是一个受到严格调控的复杂过程。自1940年起，人们通过生物化学、分子遗传学和细胞生物学的手段逐步揭示了基因表达这一信息流传递的过程。近年来，高速发展的单细胞测序技术实现了在单细胞分辨率上对全基因组基因表达状况的高效测量，开启了人们对基因表达的新认知。

然而即便如此，人们对基因表达过程的理解仍带有明显的局限性，即目前技术手段只能描述静态样本中参与基因表达的分子构成，诸如：顺/反式调控元件，表观遗传状态，生物大分子复合物构成，DNA和RNA的序列及其丰度等特征，但是，对最基本生命行为的探索（即活细胞内基因表达的实时分子行为的观测），仍缺乏必要的空间和时间（spatial & temporal）分辨率，从而造成了认知维度的局限（dimension limitation）。

为实现维度拓展，我们建立了高通量单细胞、单分子（RNA/protein）活细胞成像及分析技术，实现了对人类内源基因表达的实时观测（dynamic nascent RNA imaging）。这一系统具有开拓性的意义：其一，在准基因组水平上，该研究成功记录了近千个基因新生RNA（nascent RNA）的动态生成过程，在单细胞RNA丰度信息基础上增添了高分辨率的空间/时间信息，推动了对基因表达现有认知维度的拓展。 其二，在活细胞中进行长时程的单分子实时追踪，能够诠释生物大分子机器，如转录复合物和剪接体的运行机制及其随机性（stochasticity）属性。这一研究突破使得我们以全新的视角和深度认知生物遗传信息传递过程。

单分子动态转录组是一个新兴的领域，新的维度的拓展带给我们新的思考：1）生命体的谱系分化 是受到精准调控的过程，这一宏观角度的有序调控同微观水平单分子的动态随机性是如何统一的？  2）如何在动态单分子的角度解释生物大分子机器的运行机制？3）全基因组关联研究（Genome-Wide Association Study, GWAS）揭示90%以上的性状相关的单碱基多态性（Single Nucleotide Polymorphism, SNP）存在于非编码区。我们能否通过单分子动态转录系统，突破传统基因表达分析手段的局限性，揭示非编码区SNP的生物学功能？

未来本课题组的主要研究方向包括：

1） 获取全景观的新生 RNA的动态综合数据体;

2） 探索生命机器的随机性和细胞命运决定间的联系;

3） 研究单分子水平上细胞转录复合物，剪接体的动态工作原理， 序列上的调控元件以及蛋白调控因子;

4） 基于单分子动态转录系统，阐释非编码区SNP的功能及其与特定遗传疾病的相关性。

代表论文：

1. Yihan Wan, Dimitrios G. Anastasakis, Joseph Rodriguez, Murali Palangat, Prabhakar Gudla, George Zaki, Mayank Tandon, Gianluca Pegoraro, Carson C Chow, Markus Hafner, Daniel R. Larson. Dynamic imaging of nascent RNA reveals general principles of transcription dynamics and pervasive recursive splicing. Cell, 2021. 184(11): p. 2878-2895 e20.

2. Yihan Wan, Daniel R Larson. Splicing heterogeneity: separating signal from noise. Genome Biol. 2018 Jul 9;19(1):86.

3. Yihan Wan, Xiaobin Zheng, Haiyang Chen, Yuxuan Guo, Hao Jiang, Xiaonan He, Xueliang Zhu, and Yixian Zheng. Pre-mRNA splicing function of mitotic regulators links R-loop mediated DNA damage to p53-dependent tumor cell killing. J Cell Biol. 2015(209):235-246. 

4. Yihan Wan, Zhenye Yang, Jing Guo, Qiangge Zhang, Liyong Zeng, Wei Sone, Yue Xiao, Xueliang Zhu. Misfolded Gβ is recruited to cytoplasmic dynein by Nudel for efficient clearance. Cell Res. 2012 Jul;22(7):1140-54.

5. Simona Patange, David A Ball, Yihan Wan, Tatiana S Karpova, Michelle Girvan, David Levens, Daniel R Larson. MYC amplifies gene expression through global changes in transcription factor dynamics. Cell Rep 2022 Vol. 38 Issue 4 Pages 110292.

6. Liyong Zeng, Yihan Wan, Dan Li, Jing Wu, Mengle Shao, Jiong Chen, Lijian Hui, Hongbin Ji and Xueliang Zhu. The m subunit of murine translation initiation factor eIF3 maintains the integrity of the eIF3 complex and is required for embryonic development, homeostasis, and organ size control. J Biol Chem. 2013 Oct 18;288(42):30087-93.

7. Hao Jiang, Xiaonan He, Shusheng Wang, Junling Jia, Yihan Wan, Yueju Wang, Rong Zeng, John Yates III, Xueliang Zhu, Yixian Zheng. A microtubule-associated zinc finger protein, BuGZ, regulates mitotic chromosome alignment by ensuring Bub3 stability and kinetochore targeting. Dev Cell. 2014 Feb 10;28(3):268-81.

联系方式

电子邮箱 wanyihan@westlake.edu.cn 

跨学科交叉是生命科学的未来发展方向。本实验室希望能够立足于分子细胞生物学、光学成像、生物物理以及生物信息学，同时与物理、计算机、数学等领域展开深入合作，一起探索生命科学的奥秘。 我们期待建立起一支相互支持、有趣、有力量的团队。欢迎满怀好奇心，科研热情，才华横溢的Y世代、Z世代同学的加入！