7月2日上午,2025年度上海市科技大会暨科学技术奖励大会举行,华东理工大学作为第一完成单位共有17项成果获得表彰,其中一等奖9项、二等奖6项,青年科技杰出贡献奖1项,国际科技合作奖1项。

图片说明:光控开关与光控基因表达系统
第一完成单位:华东理工大学
第一完成人:杨弋
奖励类别:自然科学奖一等奖
活细胞RNA动态监测与时空精密控制是深入研究其功能机制极为有用的工具和亟需解决的技术挑战。项目围绕荧光团分子高亲和高特异识别、高灵敏蛋白质结构传感等关键科学问题开展研究,其主要科学发现如下。
一是高性能多色荧光RNA。为了深入研究RNA功能机制,人们亟需获取活细胞内RNA的动态信息,但长期以来RNA研究领域缺乏简单高效的活细胞荧光标记工具。项目创新了染料分子设计理念及分子共同定向进化的方法,获得了高亮、稳定且多色Pepper系列荧光RNA,实现活细胞各类RNA的原位实时标记与成像,让荧光RNA从概念走向实用。
二是光控基因表达系统。条件控制的基因表达系统可直接控制RNA的转录与丰度,可为各种生命现象研究提供极具价值的分子生物学工具。项目原创发展了光控激活蛋白质功能的创新原理与多种高效的单组分光控转录因子,建立简单、稳定、容易使用的光控基因表达系统,实现细胞与活体动物内基因转录与表达的时空精密控制。
三是光控RNA代谢调控系统。为了全面揭示RNA的功能与作用机制,发展可以时空精确操纵RNA代谢的条件性控制方法同样重要。项目发展了国际首个人工合成光控RNA结合蛋白,并基于它构建系列光控RNA效应因子和光控RNA代谢调控系统,实现活细胞RNA剪接、定位、翻译和降解等转录后代谢的时空精密控制。
RNA广泛参与各类生命活动,与多种疾病的发生发展密切相关。项目发展的活细胞RNA 高时空分辨监测与控制方法不仅可为探索RNA功能及机制研究提供实用的创新工具,还可广泛用于活细胞与活体生物传感、即时诊断等应用领域。这些前沿方法获得了国际同行广泛关注,评论其“极其有用,可以照亮RNA,为相关研究铺平道路”。项目发展的前沿技术方法已被国内外一流研究机构的近400 个研究组跟踪应用,相关研究覆盖了广泛生物医学领域,有力推动了学科进步。





