系统与物理生物学研究所
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四维基因组、生物相分离、机器学习
特聘研究员
博士后
博士
学士
课题组专注于生物与仿生体系的理论计算,主要研究方向包括但不限于:
1. 染色质折叠:结合计算机模拟、生信分析和机器学习方法预测染色质高级结构及其对基因表达的调控。
2. 生物相分离:通过理论计算揭示生物体系中相分离与相变的物理化学机制及其与生物学功能的关联。
3. 仿生系统设计:基于生物体系的启发设计新型材料及人工智能算法。
提出了染色质折叠的四维森林模型,基因组多体互作的相分离高阶催化模型;揭示了细胞核孔内无序区域的功能性结构,解释了跨核孔输运的路径选择;设计并研究了多功能多响应智能人工纳米孔及高性能离子整流器;发展了高精度高效率的非平衡态理论计算方法。研究成果发表在Science Advances,Nature Communications,Journal of the American Chemical Society,ACS Nano, Cell Reports等国际一流期刊。基因组高级结构方面的工作受到美国NIH主任,人类基因组计划前负责人Francis Collins的特别关注,被评论为“人类三维基因组的新图像,为理解和攻克癌症提供了新的启发”。
1. Z. Shi, J. Xu, L. Niu, W Shen, S. Yan, Y. Tan, X. Quan, E. Cheung,K. Huang*, Y. Chen*, L. Li*, C. Hou*. Evolutionarily distinct and sperm-specific supersized chromatin loops are marked by Helitron transposons in Xenopus tropicalis.Cell Reports, 2023, 42(3):112151. (*co-corresponding author)
2. A. R. Shim,K. Huang*, V. Backman, I. Szleifer*. Chromatin as self-returning walks: From population to single cell and back.Biophysical Reports, 2022, 2(1), 100042.(*co-corresponding author)
3. J. Wang, Y. Tao, Y. Juan, H. Zhou, X. Zhao, X. Cheng, X. Wang, X. Quan, J. Li, K. Huang*, W. Wei*, J. Zhao*. Hierarchical Assembly of Flexible Biopolymer Polyphosphate-Manganese into Nanosheets.Small, 2022, 18(41):e2203200.(*co-corresponding author)
4. S. Qin,K. Huang*, I. Szleifer*. Design of Multifunctional Nanopore Using Polyampholyte Brush with Composition Gradient.ACS Nano,2021, 15(11):17678-17688. (*co-corresponding author)
5.K. Huang*, Y. Li, A. R. Shim, R. K. A. Virk, V. Agrawal, A. Eshein, R. J. Nap, L. M. Almassalha, V. Backman*, I. Szleifer*. Physical and data structure of 3D genome.Science Advances, 2020, 6(2):eaay4055. (*co-corresponding author).
6.K. Huang, M. Tagliazucchi, S.H. Park, Y. Rabin and I. Szleifer, “Nanocompartmentalization of the nuclear pore lumen”,Biophysical Journal, 118, 219-231 (2020)
7.K. Huang, I. Szleifer. Design of Multifunctional Nanogate in Response to Multiple External Stimuli Using Amphiphilic Diblock Copolymer.Journal of the American Chemical Society, 2017, 139(18):6422-6430.
8.K. Huang*, I. Szlufarska. Effect of interfaces on the nearby Brownian motion.Nature Communications, 2015, 6(1):8558.(*co-corresponding author)
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