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HU-BBS启动2022首讲:张田畅谈植物细胞生长与器官发生的力与美

作者:邹雪艳 摄影:吕炤 来源: 已访问:责任编辑:马洁

6月24日,因疫情防控中断了数月的河南大学生物&医学午茶会(Henan University,Biweekly BioMed Seminar,简称“HU-BBS”)启动2022年首讲。河南大学特聘教授、“黄河学者”张田博士应邀主谈“力与美:植物细胞生长及器官发生中的生物力学”话题。来自生命科学学院、基础医学院、数学与统计学院、化学化工学院、药学院、省部共建作物逆境适应与改良国家重点实验室、棉花生物学国家重点实验室、纳米杂化材料应用技术国家地方联合工程研究中心等50余位多学科专家学者汇聚生命科学学院B201学术报告厅,碰撞思维、交流互鉴。神经生物学“黄河学者”魏建设教授担任本期主持人。

报告伊始,张田博士以“生物力学探究哪些方面的问题”、“植物细胞壁如何既坚固又富有弹性”等问题切入,将与会专家学者带入了力与美的学术世界。

在生动的讲述中,张田博士给大家阐释了生物力学与体育运动、植物学、微生物间的内在联系,展示了美妙的大自然中蕴含的生物力学与力学生物学原理。为深究植物细胞生长独特的分子机制,张田博士借助原子力显微镜探索了细胞壁的纳米结构和扩展蛋白的作用区域,将原子力显微镜形貌成像、力学性质两大功能发挥到极致,高清、实时地观测到了纤维素微纤丝的运动方式,进一步证明了细胞壁扩展蛋白作用的力学热点为细胞壁中有限的纤维素微纤丝紧密结合域,该成果发表在国际重要期刊Nature Plants(IF=15.793)上,产生了较大学术反响。张田表示,生物力学与分子遗传学的结合有助于我们更好的理解生物学现象,进行遗传改良,并创造新的仿生材料。当然,这一方法对生物医学微观世界的研究也具有方法论的意义。

报告结束时,张田博士分享了原子力显微镜在植物细胞膨压测试、植物细胞壁高分辨率成像、植物与微生物相互作用等方面的潜在应用,并邀请相关学科的专家学者共享其课题组即将搭建的原子力显微镜-荧光显微镜-微流控技术-快速扫描平台,深入开展学科交叉研究。

与会专家学者纷纷表示,张田博士的报告有广度、有深度,带领大家尽情领略了微观世界的无限精彩。生命科学学院魏建设教授、王彦明教授、张表博士,化学化工学院的刘山虎博士,抗体药物开发技术国家地方联合工程实验室副主任王耀辉教授,纳米材料工程研究中心邹雪艳博士,作物逆境适应与改良国家重点实验室龙雨教授等就原子力平台建设进展、原子力显微镜对受体-配体互作研究、原子力显微镜制样要求、植物细胞壁表面结构等进行了深入的交流。

基础医学院的王泽坤教授深有感悟地说,张田博士提到的原子力生物显微镜用途广泛,不但可以研究植物细胞壁的动态变化,而且在研究配体与细胞受体的互作、细胞与细胞的通讯、抗体与细胞表面结合方面亦能大显身手。他表示,围绕原子力生物显微镜在病毒入侵、子代病毒出芽方面的研究已与张田达成合作共识。据了解,王泽坤研究团队在病毒学研究中建立了高效的VSV病毒反向遗传学操作系统,可以在生物安全二级实验室研究SARS-COV2、埃博拉病毒、克里米亚刚果出血热病毒等烈性病毒的感染过程和评价中和抗体与疫苗的效果。使用原子力显微镜,可以动态量化研究SRAS-CoV2不同突变体感染细胞能力的差异,为疫苗表位设计提供支持。

张田,博士,河南大学特聘教授、黄河学者。2007年毕业于复旦大学生物科学专业,获理学学士学位;2015年于美国宾夕法尼亚州州立大学获细胞发育生物学博士学位并继续进行了博士后研究。2017年起,获欧盟Agreenskills+ Postdoc Fellowship资助,在法国国家农业研究所(INRA-Versailles)进行独立的研究工作。2020年兼职于美国植物学家协会,任The Plant Cell助理通讯编辑。2020年10月起在河南大学生命科学学院和作物逆境适应与改良国家重点实验室工作。主要研究方向为植物细胞壁微观结构及其力学性质、细胞生长的调控机制、植物与微生物在细胞壁界面上的相互作用以及原子力显微镜技术在植物学中的开发应用。研究成果发表于Nature Plants、The Plant Cell、The Plant Journal、Plant Physiology等期刊。E-mail: tianzhang@henu.edu.cn。

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