技术突破：scTF-seq - 开发了scTF-seq（单细胞转录因子测序）技术，实现了剂量敏感的大规模基因扰动单细胞组学[4] - 技术利用Tet-on启动子内在噪音和逆转录病毒基因组不同整合位置表达活性差异，结合高滴度病毒转导的拷贝数差异，使转基因剂量达到平均60倍、最高1000倍的极宽剂量分布[9] - 该技术首次在大规模基因扰动背景下实现了“剂量敏感”的功能解析，为精准细胞工程和虚拟细胞模型构建提供了关键支撑[9][15] 基因剂量效应特征 - 转录因子剂量并非简单线性地影响细胞命运，例如KLF4在不同剂量下分别驱动与骨骼形成、细胞结构组装或上皮发育相关的不同基因表达模式，表现出高度非线性的调控特征[11] - 基因剂量效应与细胞周期等其他细胞过程密切相关，CEBPA和PPARG在高剂量下促进细胞周期退出并推动脂肪分化，而MYCN则在细胞持续增殖的同时驱动分化但最终伴随细胞死亡[13] - 不同转录因子的相互作用不仅取决于基因组合本身，还强烈依赖于基因剂量，同一对转录因子组合在不同剂量下可表现为可逆转的协同或拮抗作用[15] 研究意义与应用前景 - 系统揭示了基因剂量在细胞命运调控中未被充分认识的多层次、非线性复杂效应[4] - 基因剂量不仅决定单个基因的功能，还塑造了基因与细胞过程的互作格局，以及多基因间的协同与竞争关系[15] - 该研究为系统性地解析剂量依赖效应提供了新方法，产生的基因定量扰动数据为精准细胞工程和虚拟细胞模型构建提供了关键支撑[15]