2020年12月9日，应生命科学技术学院周志鹏教授邀请，中山大学中山医学院杨建荣教授作客我校第136期微生物学前沿论坛，分享了题为“病毒密码子偏好性及其与宿主的关系”的报告。

杨教授2016年作为中山大学引进人才，受聘为中山医学院教授，并入选国家高层次引进人才青年项目。杨教授实验室主要从基因组与系统生物学的角度，分析生物活动各个层面的随机现象，并开发相关的研究方法和分析工具，揭示随机现象对细胞正常生理功能和相关疾病的潜在重大影响。迄今已发表SCI论文25篇，包括作为通讯作者5篇，作为（共同）第一作者9篇，累计引用超过2000次，H指数15（据Google Scholar）。其中2016年至今已在Nature Ecology & Evolution 、Molecular Biology & Evolution、Genomics Proteomics & Bioinformatics等多本国际一流杂志发表论文。

由于密码子的冗余性，绝大多数氨基酸由2-6个同义密码子编码。但是同义密码子的使用频率并不相同，这一现象被称为密码子使用偏好性（codon usage bias, CUB）。虽然密码子使用偏好性存在于几乎所有物种中，但是其来源与生物学意义并不完全清楚，对于CUB在病毒与宿主互作中的作用更是知之甚少。在分析酵母Ribosome Profiling数据时，杨建荣教授团队意外地发现有病毒编码基因的翻译。进一步分析发现，病毒基因的翻译使得酵母内部分tRNA耗竭从而抑制了酵母内源mRNA的翻译。同样地，他们还发现病毒基因的翻译也会抑制人细胞内源基因的翻译。为了探究病毒编码基因的密码子使用偏好性对宿主内源基因翻译的不同影响，他们设计了一系列密码子使用偏好性不同的外源基因（编码的氨基酸完全相同的，只是使用了不同的同义密码子）。他们发现，当外源基因密码子使用偏好性与宿主的较为相似时，外源基因的表达较高（cis-regulation，顺式调控），而宿主的翻译负荷较低（trans-regulation，反式调控）。顺式调控和反式调控二者叠加的结果是：当外源基因的CUB与宿主太过相似时，宿主的翻译会受到严重影响。为了研究自然界中的病毒的CUB是否确实对其宿主有影响，他们分析了病毒、自然宿主（病毒侵染后无症状）和症状宿主（病毒侵染后有症状）的密码子使用偏好性，发现病毒的密码子使用偏好性与症状宿主更为接近，且症状宿主被侵染后出现的症状可能是由于病毒编码基因翻译对其内源基因的翻译抑制更强造成的。该研究不仅揭示了密码子使用偏好性在病毒与宿主共进化中的重要作用，而且对病毒疫苗设计、通过控制自然宿主减少病毒传播等方面都有重要的指导意义。该研究成果以“Dissimilation of synonymous codon usage bias (CUB) in virus–host coevolution due to translational selection”为题发表在了国际著名期刊Nature Ecology and Evolution，并被F1000高度评价。

虽然是线上报告，但仍有70多位师生参与了此次报告。大家都很有热情，就杨老师的研究和密码子使用偏好性等方面提出了很多很好的问题，杨老师也耐心的跟大家分享了自己的见解。杨教授的研究立意新颖，仅用几个简单的实验和分析，就揭示了密码子使用偏好性在病毒与宿主共进化中的重要意义，并在高水平期刊上发表研究成果。这无疑对我校师生的学习和研究都很好的借鉴意义。此外，杨教授的报告通俗易懂，无论是复杂高深的计算公式，还是精细的实验设计，他都能娓娓道来，让人充分理解。此次报告让参会的师生获益良多，而杨老师对于华农师生的热情和学问也赞誉有加！

审核人：周志鹏