| 段元格 | |||||||||||||||
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基本信息
工作经历 2022.12-至今 中国农业大学 副教授 2021.01-2022.11 北京大学 博士后
教育经历 2015.09-2020.12 北京大学 博士 2011.09-2015.07 北京师范大学 学士
学术兼职 无
教学工作 本科生课程：生物进化论（拟）、植保专业英语-昆虫方向 研究生课程：昆虫学专业英语与科技写作
研究方向 1. 演化生物学————千古兴亡多少事，不尽长江滚滚流。 演化生物学（evolutionary biology）又译作“进化生物学”，其理念源自达尔文的巨著《物种起源》。演化生物学认为，现存生物都来自于一个共同祖先，在传代的过程中逐渐积累突变，在自然选择的作用下适者生存。正如同考古学根据现存的遗迹去推断过去发生的事件，演化生物学也试图通过现有物种的基因组序列去推断生命之树的结构以及历史上发生的一系列自然选择等事件。相应地，群体遗传学、比较基因组学等学科也应运而生。而转录组、蛋白组等多组学时代的到来又为研究生物演化提供了更多的维度和视角。 当传统生物学在回答“是什么（what）”和“如何发生（how）”，演化生物学则是在回答“为什么（why）”。我们团队从演化和自然选择的角度去解析昆虫的基因组、转录组和众多调控机制。有诸多有趣的问题值得探究：那些增加生物多样性的分子机制是具有适应性的还是随机发生的噪音？生物体为什么需要这些机制？是否提高了生物的适合度？受到自然选择的序列和位点会有怎样的基因组特征？如何鉴定？受选择位点/基因是否与生物适应环境有关？是改变了蛋白序列还是影响表达量？这些都是演化生物学需要回答的问题。
2. 生物信息学————排空驭气奔如电，升天入地求之遍。 生物信息学（bioinformatics）是生命科学与计算机科学的交叉。因为对高通量组学数据的处理，非人力可为之，故需要借助计算机的帮助。序列比对、差异表达、变异位点注释等流程，成为了生物信息学的基础入门分析。明确科学问题，借助生物信息学方法，将取得又快又准的成效。在生物信息学领域，通过多组学数据研究演化生物学问题，在此过程中，思考问题、提出假设、凝练数据、发现规律、下笔成文，能给人带来行云流水一般的愉悦感。大数据中不缺乏规律，我们需要有一双发现规律的眼睛。 我们团队有大量昆虫基因组和转录组数据，包括众多半翅目蝽类物种。团队已在基因组组装、线粒体基因表达调控、基因组宏进化与微进化等方面做出过诸多成果。
3. A-to-I RNA编辑————忽如一夜春风来，千树万树梨花开。 突变是生物体适应环境和性状变化的主要来源。DNA突变具有“全有或全无”的特性，可能会在不同的组织或者发育阶段之间产生拮抗作用，即“多效性”，这在一定程度上限制了生物的适应性演化。而RNA水平上的变化则规避了DNA突变的多效性。A-to-I RNA编辑（adenosine-to-inosine RNA editing）是后生动物中广泛存在的转录后RNA修饰，由于I会被识别为G，故A-to-I编辑能潜在地改变氨基酸序列。RNA编辑可以时空特异性地调控转录组和蛋白组的多样性，使生物更快更灵活地对外界环境做出反应，该机制在生物体适应性演化过程中发挥了重要作用，会受到较强的自然选择。 我们以昆虫类群为主要研究对象，探究A-to-I RNA编辑的适应性演化规律及调控机制。我们需要回答的终极问题是：为什么生物需要RNA编辑这种机制？如何从多角度（组学分析或实验证据）论证RNA编辑比DNA突变更有优势？目前我们已有众多有趣的发现：改变氨基酸的RNA编辑位点（又称“重编码位点”）在演化过程中受到正向自然选择，一方面在近缘物种之间高度保守，另一方面又能在相距较远的进化枝上发生趋同适应性演化；比较基因组学证据表明，特定RNA编辑位点从不可编辑的祖先序列演化而来，这表明在演化过程中生物体对RNA编辑机制的需求，因而支持RNA编辑通过灵活调控多样性的方式来提高生物适合度的假说。以上研究和发现都离不开演化生物学研究思路的指导和生物信息学方法对大数据的驾驭。
科研项目 l 中国科协第九届青年人才托举工程（No. 2023QNRC001），30万元，2023.09-2025.12，主持 l 国家自然科学基金青年基金（No. 32300371），30万元，2024.01-2026.12，主持 l 北京市科协2023-2025年度青年人才托举工程（No. BYESS2023160），3万元，主持 l 中国博士后科学基金面上项目（No. 2022M710221），8万元，2022.7-2023.6，主持
代表性论文 # 共同第一作者，* 通讯作者，IF5year：最近五年平均影响因子 [1]. Duan, Y.# *, Ma, L.#, Liu, J.#, Liu, X., Song, F., Tian, L., Cai, W., and Li, H.* (2024). The first A-to-I RNA editome of hemipteran species Coridius chinensis reveals overrepresented recoding and prevalent intron editing in early-diverging insects Cellular and Molecular Life Sciences 81, 136. https://doi.org/10.1007/s00018-024-05175-6 [2]. Li, B.#, Duan, Y.#, Du, Z., Wang, X., Liu, S., Feng, Z., Tian, L., Song, F., Yang, H., Cai, W., Lin, Z.* and Li, H.* (2024). Natural selection and genetic diversity maintenance in a parasitic wasp during continuous biological control application. Nature Communications 15, 1379. https://doi.org/10.1038/s41467-024-45631-2 [3]. Zheng, C.#, Liu, J.#, Duan, Y.* (2024). Adaptive evolution of A-to-I auto-editing site in Adar of eusocial insects. BMC Genomics 25, 803. https://doi.org/10.1186/s12864-024-10709-0 [4]. Liu, J.#, Zhao, T.#, Zheng, C.#, Ma, L., Song, F., Tian, L., Cai, W., Li, H., Duan, Y.* (2024). An orthology-based methodology as a complementary approach to retrieve evolutionarily conserved A-to-I RNA editing sites. RNA Biology http://dx.doi.org/ [5]. Zhao, T.#, Ma, L.#, Xu, S.#, Cai, W., Li, H. and Duan, Y.* (2024). Narrowing down the candidates of beneficial A-to-I RNA editing by comparing the recoding sites with uneditable counterparts. Nucleus 15:1. https://doi.org/10.1080/19491034.2024.2304503 [6]. Zheng, C.#, Ma, L.#, Song, F., Tian, L., Cai, W., Li, H., Duan, Y.* (2024). Comparative genomic analyses reveal evidence for adaptive A-to-I RNA editing in insect Adar gene. Epigenetics 19(1): 2333665. http://dx.doi.org/10.1080/15592294.2024.2333665 [7]. Ma, L.#, Zheng, C.#, Liu, J., Song, F., Tian, L., Cai, W., Li, H., Duan, Y.* (2024). Learning from the codon table: convergent recoding provides novel understanding on the evolution of A-to-I RNA editing. Journal of Molecular Evolution 92: 488-504. http://dx.doi.org/10.1007/s00239-024-10190-z [8]. Liu, J.#, Zheng, C.#, Duan, Y.* (2024). New comparative genomic evidence supporting the proteomic diversification role of A-to-I RNA editing in insects. Molecular Genetics and Genomics 299(1): 46. http://dx.doi.org/10.1007/s00438-024-02141-6 [9]. Duan, Y.# *, Ma, L.#, Zhao, T.#, Liu, J., Zheng, C., Song, F., Tian, L., Cai, W., Li, H.* (2024). Conserved A-to-I RNA editing with non-conserved recoding expands the candidates of functional editing sites. Fly 18(1): 2367359. http://dx.doi.org/10.1080/19336934.2024.2367359 [10]. Ma, L.#, Duan, Y.#, Wu, Y., Yang, H., Deng, H., Liu, X., Zhao, T., Zhao, Y., Tian, L., Song, F., Sota, T., Cai, W., Li, H.* (2024). Comparative genomics analyses on assassin bug Rhynocoris fuscipes (Hemiptera: Reduviidae) reveal multi-layer genetic basis governing the diet-shift. iScience 27 (8): 110411. http://dx.doi.org/10.1016/j.isci.2024.110411 [11]. Ma, L.#, Zheng, C.#, Xu, S., Xu, Y., Song, F., Tian, L., Cai, W., Li, H. and Duan, Y.* (2023). A full repertoire of Hemiptera genomes reveals a multi-step evolutionary trajectory of auto-RNA editing site in insect Adar gene. RNA Biology 20: 703-714. https://doi.org/10.1080/15476286.2023.2254985 [12]. Duan, Y.# *, Xu, Y.#, Song, F., Tian, L., Cai, W., and Li, H.* (2023). Differential adaptive RNA editing signals between insects and plants revealed by a new measurement termed haplotype diversity. Biology Direct 18: 47. https://doi.org/10.1186/s13062-023-00404-7 [13]. Duan, Y.# *, Ma, L.#, Song, F., Tian, L., Cai, W., and Li, H.* (2023). Auto-recoding A-to-I RNA editing sites in the Adar gene underwent compensatory gains and losses in major insect clades. RNA 29:1509-1519. https://rnajournal.cshlp.org/content/early/2023/07/14/rna.079682.123 [14]. Duan, Y.*, Li, H., and Cai, W.* (2023). Adaptation of A-to-I RNA editing in bacteria, fungi, and animals. Frontiers in Microbiology 14: 1204080. https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1204080 [15]. Xu, Y.#, Liu, J.#, Zhao, T., Song, F., Tian, L., Cai, W., Li, H, and Duan, Y.* (2023). Identification and interpretation of A-to-I RNA editing events in insect transcriptomes. International Journal of Molecular Sciences 24(24), 17126. https://doi.org/10.3390/ijms242417126 [16]. Zhang, Y. and Duan, Y.* (2023). Genome-wide analysis on driver and passenger RNA editing sites suggests an underestimation of adaptive signals in insects. Genes 14(10), 1951. https://doi.org/10.3390/genes14101951 [17]. Zhan, D.#, Zheng, C.#, Cai, W., Li, H. and Duan, Y.* (2023). The many roles of A-to-I RNA editing in animals: functional or adaptive? Frontiers in Bioscience - Landmark 28(10), 256. https://doi.org/10.31083/j.fbl2810256 [18]. Duan, Y.*, Cai, W., and Li, H. (2023). Chloroplast C-to-U RNA editing in vascular plants is adaptive due to its restorative effect: testing the restorative hypothesis. RNA 29: 141-152. http://www.rnajournal.org/cgi/doi/10.1261/rna.079450.122 [19]. Duan, Y., Tang, X., and Lu, J.* (2022). Evolutionary driving forces of A-to-I editing in metazoans. Wiley Interdisciplinary Reviews RNA 13, e1666. https://doi.org/10.1002/wrna.1666 [20]. Duan, Y., Dou, S., Porath, H.T., Huang, J., Eisenberg, E.*, and Lu, J.* (2021). A-to-I RNA editing in honeybees shows signals of adaptation and convergent evolution. iScience 24, 101983. https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101983 [21]. Duan, Y.#, Dou, S.#, Zhang, H.#, Wu, C., Wu, M., and Lu, J.* (2018). Linkage of A-to-I RNA editing in metazoans and the impact on genome evolution. Molecular Biology and Evolution 35, 132-148. https://doi.org/10.1093/molbev/msx274 [22]. Duan, Y.#, Dou, S.#, Luo, S.#, Zhang, H., and Lu, J.* (2017). Adaptation of A-to-I RNA editing in Drosophila. PLoS Genetics 13, e1006648. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1006648
本人所有发表论文可访问 https://orcid.org/0000-0003-2311-9859
奖励情况 2023.09：中国科协第九届青年人才托举工程 2023.01：2023-2025年北京市科协青年人才托举工程 2021.01：北京大学2021届优秀毕业生 2018.09：北京大学2018-2019学年度博士研究生校长奖学金 2017.12：北京大学2016-2017学年度三好学生
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