窦岩梅博士

Yanmei Dou, Ph.D.

人类基因组学和计算生物学实验室

联系

邮箱: douyanmei@westlake.edu.cn

网站: https://yanmeidoulab.github.io/

窦岩梅博士

Yanmei Dou, Ph.D.

人类基因组学和计算生物学实验室

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邮箱: douyanmei@westlake.edu.cn

网站: https://yanmeidoulab.github.io/

对于一系列生物学问题有内发的兴趣,对于生物信息学和统计学工具知其道,用其善,实在没有合适的就自己开发一个。喜欢用最简单的思路解决最复杂的问题,享受科学发现带来的无穷乐趣。期待在西湖开启新的征程。


个人简介


窦岩梅,出生于山东青岛平度。2011年毕业于北京科技大学生物技术系,获学士学位;2017年毕业于北京大学生命科学学院生物信息中心,获生物信息学博士学位。2017-2021年进入哈佛大学医学院生物医学信息系进行博士后研究工作,主要研究方向为开发准确检测嵌合突变的生物信息学工具,解码非癌症人群中嵌合突变的特征,利用嵌合突变追踪人体发育过程,探究嵌合突变在非癌症人类疾病中的作用等。于2021年秋季加入西湖大学生命科学学院,担任研究员,博士生导师。


学术成果及研究方向


正常人一生中细胞分裂次数高达1016量级次,几乎每次细胞分裂都会伴随着体细胞突变(也称嵌合突变)的随机发生。对人基因组中体细胞突变特征的探索有助于了解突变发生、累积机制;追踪体细胞突变可以解码人体发育过程;体细胞突变会造成很多癌症和非癌症疾病然而检测非癌症样本中发生的体细胞突变具有很强的挑战性,主要因为:a). 多数突变因没有选择优势而通常只存在于很小一部分细胞中,难以与测序数据底噪分开,并且给检测灵敏度造成了挑战;b). 这些发育过程随机发生的突变往往广泛存在于多组织中,缺乏空白对照样本,对检测准确性造成了困难。

窦岩梅博士开发的工具解决了从全基因组测序数据中准确检测嵌合点突变和短插入缺失的难题。同时,窦岩梅博士的研究揭示了人胚胎早期卵裂过程中的突变率:一个典型的健康个体携带高达约80-100个在胚胎早期1-5代卵裂过程中产生的点突变,并且大概有一半人至少携带一个功能性嵌合点突变。这些普遍存在于人群中的嵌合突变由于发生在胚胎发育的极早期,往往会广泛分布于各组织器官中,造成疾病相关表型。这些发现对于精准医学具有重要意义。此外,窦岩梅博士还通过追踪嵌合突变获得了一系列人胚胎发育过程的一手信息,主要发现包括 a). 早期胚胎发育过程中的细胞呈现高度不均等分裂;b) 原肠胚形成,细胞命运固定为外胚层、中胚层、内胚层的时期人胚胎约含200个细胞;c) 大脑形成初期脑组细胞的数量约有50-100个;d) 大脑皮层在西尔维安裂缝和中央沟附近存在发育学上的生理屏障。这些发现对于无创研究人体发育过程具有示范意义。

人类嵌合突变相关研究是一个新兴领域,有很多科学问题尚待解决。每个人出生时都自带一张突变谱,上面记录着从第一次卵裂开始发生的每一个嵌合突变。是否可以用这张突变谱预测将来患各种疾病的概率,以及根据这张突变谱改变生活习惯,降低患病概率?癌症往往伴随着衰老而发生,然而癌症的萌芽可能开始得很早。胚胎发育早期的嵌合突变是否对癌症有贡献,有多少贡献?另外,检测各种嵌合突变的生物信息学方法仍然亟待开发,比如检测健康人群中常见嵌合点突变的生物信息学方法尚为一片空白。

未来实验室将主要采用生物信息学手段,结合湿实验方法,与医院紧密合作,围绕(但不局限于)嵌合突变展开一系列研究:

1.     开发检测一系列常见和罕见嵌合突变的方法;

2.     探索人类不同发育阶段突变谱的特征和之间的潜在关联;

3.     对嵌合突变进行泛癌检测和分析;

4.     探索嵌合突变对一系列人类疾病的影响。

https://scholar.google.com/citations?user=gu6x7LsAAAAJ&hl=zh-CN&oi=ao

代表论文


*These authors contribute equally

1. Dou, Y., Kwon, M., Rodin, R. E., Cortes-Ciriano, I., Doan, R., Luquette, L. J., . . . Park, P. J. (2020). Accurate detection of mosaic variants in sequencing data without matched controls. Nat Biotechnol, 38(3), 314-319. doi:10.1038/s41587-019-0368-8

2. Bizzotto, S.*, Dou, Y.*, Ganz, J.*, Doan, R. N., Kwon, M., Bohrson, C. L., . . . Walsh, C. A. (2021). Landmarks of human embryonic development inscribed in somatic mutations. Science, 371(6535), 1249-1253. doi:10.1126/science.abe1544

3. Rodin, R. E. *, Dou, Y. *, Kwon, M., Sherman, M. A., D'Gama, A. M., Doan, R. N., . . . Walsh, C. A. (2021). The landscape of somatic mutation in cerebral cortex of autistic and neurotypical individuals revealed by ultra-deep whole-genome sequencing. Nat Neurosci. doi:10.1038/s41593-020-00765-6

4. Dou, Y. *, Gold, H. D. *, Luquette, L. J. *, & Park, P. J. (2018). Detecting Somatic Mutations in Normal Cells. Trends Genet, 34(7), 545-557. doi:10.1016/j.tig.2018.04.003

5. Ye, A. Y. *, Dou, Y. *, Yang, X., Wang, S., Huang, A. Y., & Wei, L. (2018). A model for postzygotic mosaicisms quantifies the allele fraction drift, mutation rate, and contribution to de novo mutations. Genome Res, 28(7), 943-951. doi:10.1101/gr.230003.117

6. Dou, Y., Yang, X., Li, Z., Wang, S., Zhang, Z., Ye, A. Y., . . . Wei, L. (2017). Postzygotic single-nucleotide mosaicisms contribute to the etiology of autism spectrum disorder and autistic traits and the origin of mutations. Hum Mutat, 38(8), 1002-1013. doi:10.1002/humu.23255

7. Huang, A. Y. *, Zhang, Z. *, Ye, A. Y. *, Dou, Y. *, Yan, L., Yang, X., . . . Wei, L. (2017). MosaicHunter: accurate detection of postzygotic single-nucleotide mosaicism through next-generation sequencing of unpaired, trio, and paired samples. Nucleic Acids Res, 45(10), e76. doi:10.1093/nar/gkx024

联系方式


电子邮箱:douyanmei@westlake.edu.cn

本实验室主要是一个计算生物学实验室,旨在开发和使用各种基因组、生物信息学和统计学方法工具来解决生物学问题;在有实际需求时,我们也将进行湿实验工作。我们将建立一个相互支持和高效的主要由计算生物学家构成的团队。成功的候选人将有机会参与解决一系列与人类基因组学、嵌合突变、人类发育学和精准医疗相关的重大挑战。我们一直在寻找充满激情,才华和有毅力的新团队成员!本实验室现有多个博士后,博士研究生,科研助理等岗位。详情请见实验室网站:https://yanmeidoulab.github.io/positions/