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从RNA-seq数据中改进转录本和编码序列的重建

提出GeMoSeq算法，结合候选转录本组合枚举与启发式分割策略，实现基于似然模型的转录本重建；整合编码序列预测模块，通过与同源方法GeMoMa结合实现基因组注释优化。

创新点包括：1) 开发无需仪器的快速检测方法（15分钟完成）；2) 利用GFP标记蛋白和横向流动检测原理；3) 具备高灵敏度（0.7 fmol检测限）；4) 能区分结合亲和力差异；5) 适用于复杂样本（人血清/细菌裂解液）；6) 兼容生物素污染样本；7) 可用于复制起点定位分析。

创新性地提出了一维物理模型模拟超螺旋介导的基因调控，可输入基因组架构并计算输出；模型灵活性高，允许用户定义不同蛋白质的活动模式，考虑基因位置、拓扑障碍物和拓扑异构酶活性对基因表达的影响。

创新性提出人工密码子盒划分技术，通过优化tRNA工程和翻译条件，首次实现遗传密码扩展至32种氨基酸（含11种延长链非天然氨基酸和1种起始链非天然氨基酸），同时保留全部20种天然氨基酸；引入具有治疗价值的β-氨基、D-氨基、N-甲基氨基酸及肽环化用N-氯乙酰-D-酪氨酸。

首次发现异源核酸（XNAs）可通过Ag+形成类似DNA的双链结构，并利用其骨架化学特性调控银纳米簇的光谱性质；同时比较了XNAs与DNA在银纳米簇抗核酸酶消化性能上的差异，为合成生物学和纳米材料领域提供新工具。

发现新型热敏感双组分系统DhqSR，其组分DhqS通过His327自磷酸化感知温度变化，响应调节因子DhqR通过非典型的酪氨酸磷酸化（Tyr84）激活，该系统直接调控莽草酸途径关键酶DHQase以实现热适应，揭示了微生物温度感知的新机制。

发现Pol η在相同位点可被NEDD8修饰，揭示NEDDylation与泛素化存在互斥关系；发现NEDDylation受COP9信号体负调控，并能抑制Pol η在UV损伤后的焦点形成，阐明新型酶调控机制。

开发了基于CRISPR-Cas启发的CIRTS平台，通过工程化人类蛋白实现靶向mRNA翻译激活，成功在Dravet综合征小鼠模型中验证了该技术可恢复SCN1a蛋白表达并改善疾病表型。

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