刘国庆

刘国庆，1983年10月生，男，博士，教授，硕士生导师，内蒙古自治区“草原英才”，内蒙古自治区“321人才工程”二层次人选，内蒙古高校“青年科技英才支持计划”科技骨干，包头市“鹿城英才”，内蒙古科技大学生物信息学专业建设负责人，中国生物信息学会（筹）系统生物学专业委员会常务委员，内蒙古生物工程学会常务理事（生物信息学专业委员会主任），内蒙古生物物理学与生物信息学会理事。主持国家自然科学基金项目3项、省部级科研项目4项，内蒙古科技大学创新基金重点项目和优秀青年基金项目各1项，获内蒙古自然科学奖一等奖1项。发表学术论文50余篇，出版专著1部，参编教材1部。现任职于内蒙古科技大学生命科学与技术学院，从事生物信息学、肿瘤数据挖掘、机器学习相关的教学和科学研究。

团队网址：https://lab.rjmart.cn/10089/gqliuLab 或 https://github.com/gqliu1010/

E-mail：gqliu1010@163.com

●  学习工作简历

2016.3-至今   内蒙古科技大学，生命科学与技术学院

2019.9-2020.7   北京大学，生命科学学院，访问学者，研究课题：减数分裂重组过程中的三维基因组研究

2015.3-2016.3  美国乔治亚大学（The University of Georgia），生物化学与分子生物学系，访问学者，研究课题： 肿瘤代谢重编程

2009.7-2016.3  内蒙古科技大学，数理与生物工程学院

2004.9-2009.7  内蒙古大学，物理科学与技术学院，生物物理专业，博士

2000.9-2004.7  内蒙古师范大学，物理系，本科

●  学科建设

（1）        作为主要负责人之一，申报 “功能基因组生物信息学自治区重点实验室”、“自治区表观遗传学与生物信息学科技创新团队”，获得批准。

（2）        作为生物信息学专业建设主要负责人之一，申报生物信息学本科专业获得审批（2019年）。承担人才培养方案制定、答辩等工作。

（3）        作为主要负责人之一，负责生物学博士点申报第一个学科方向的工作。

●  研究方向

1.        肿瘤代谢重编程

肿瘤的发生与发展与多种因素有关。在分子水平上，除了基因突变、染色质表观修饰和结构变化等因素外，肿瘤的代谢异常是肿瘤发生和发展的重要推动力。课题组关注：（1）肿瘤代谢标志物筛选与早期诊断和预后模型的建立；（2）肿瘤发生发展过程中代谢途径的动态变化规律与及其调控机制；（3）肿瘤代谢重编程（尤其脂质代谢异常）在肿瘤发生与转移过程中的作用；（4）肿瘤代谢与肿瘤微环境的互作及其在肿瘤发展过程中的作用；（5）肿瘤代谢异质性；（6）肿瘤代谢与耐药性。

2.        染色质结构建模

真核生物的染色质有多层次结构：DNA双螺旋缠绕组蛋白八聚体形成核小体结构单元，核小体串珠进一步堆叠成直径约30nm的结构，再折叠成环结构，并在细胞分裂中期形成最致密结构。染色质的包装规律或原则调控基因转录、染色体复制、染色体重组等重要生物学过程，从而影响细胞分化与个体发育过程。课题组关注核小体定位和滑动规则、30nm结构的数理建模、基于Hi-C图谱的染色质高级结构建模。

3.        减数分裂重组的分子机制

减数分裂重组是指真核细胞减数分裂过程中同源染色体之间遗传物质的交换，它是遗传多样性的重要源泉，是有性生殖生物适应性进化的原动力，也是直接关系染色体非整倍体遗传疾病的过程。减数分裂重组是DNA序列、染色质结构、组蛋白修饰、多种重组相关酶共同作用的复杂生物学过程。课题组关注重组发生的分子机理：关注DNA序列信息、DNA甲基化、核小体定位、组蛋白修饰、染色质可及性等表观遗传信息对重组过程的调控：（1）重组过程中染色质结构、表观遗传信号、三维基因组的动态变化规律；（2）重组过程中基因表达调控网路；（3）重组冷热点的机器学习预测模型；（4）重组作用下的基因组进化规律。

 

●  教学

讲授课程：肿瘤信息学、生物统计学、生物信息学、结构生物学、机器学习

●   科研项目

1.        内蒙古自治区直属高校基本科研业务费项目（科技领军人才和创新团队建设项目），中国人群肿瘤脂质代谢图谱的构建，2022.09- 2024.08 (主持人)

2.        校级重点教改项目，基于R语言的生物统计学实战（JY2020012），2021.1-2022.12 (主持人)

3.        国家自然科学基金，局部染色质结构的数理建模与特征分析（62161043），2022.01- 2025.12(主持人)

4.        国家自然科学基金，减数分裂过程中染色体重组的分子机理（31660322），2017.01- 2020.12(主持人)

5.        内蒙古自然科学基金, 酵母减数分裂过程中染色质结构的变化(2018LH03023)，2018.01-2020.12(主持人)

6.        内蒙古科技大学优秀青年基金，减数分裂重组的表观遗传调控网络（2016YQL06），2016.07- 2018.06(主持人)

7.        内蒙古自治区高等学校“青年科技英才支持计划”， 内蒙古自治区高等学校“青年科技英才支持计划”（NJYT-14-B10），2014.1-2015.12(主持人)  

8.        国家自然科学基金，减数分裂重组的位置偏好性及其相关问题的理论研究（61102162），2012.1-2014.12 (主持人)

9.        内蒙古自治区高等学校科学研究项目，减数分裂重组与DNA回文结构的内在联系（NJ10098），2010.6-2012.6SNP-based Computational Analysis Reveals Recombination-associated Genome Evolution in Humans. Current Bioinformatics, 2023, 18:192-204. DOI: 10.2174/1574893618666221226142329

3.        Guoqing Liu*, Zhi Zhang, Biyu Dong, Jia Liu. DNA Sequence-Dependent Properties of Nucleosome Positioning in Regions of Distinct Chromatin States in Mouse Embryonic Stem Cells. Int J Mol Sci, 2022, 23(22):14488.

4.        Guoqing Liu*, Yu Sun, Lumeng Jia, Ruifeng Li, Yongchun Zuo*. Chromatin accessibility shapes meiotic recombination in mouse primordial germ cells through assisting double-strand breaks and loop formation. Biochimica et Biophysica Acta-Gene Regulatory Mechanisms, 2022, 1865(5):194844, doi: 10.1016/j.bbagrm.2022.194844.

5.        Zhao H, Guo M, Zhang F, Shao X, Liu G, Xing Y, Zhao X, Luo L, Cai L. Nucleosome Assembly and Disassembly in vitro Are Governed by Chemical Kinetic Principles. Front Cell Dev Biol, 2021, 9:762571.

6.        Guoqing Liu*, Shuangjian Song, Qiguo Zhang, Biyu Dong, Yu Sun, Guojun Liu, Xiujuan Zhao. Epigenetic marks and variation of sequence-based information along genomic regions are predictive of recombination hot/cold spots in Saccharomyces cerevisiae. Frontiers in Genetics, 2021, 12:705038

7.        Guoqing Liu*, Hongyu Zhao, Hu Meng, Yongqiang Xing, Lu Cai. A deformation energy model reveals sequence-dependent property of nucleosome positioning. Chromosoma, 2021, 130:27-40, DOI: 10.1007/s00412-020-00750-9

8.        Guoqing Liu*, Guo-Jun Liu, Xiangjun Cui, Ying Xu*. Transcriptomic data analyses reveal a reprogramed lipid metabolism in HCV-derived hepatocellular cancer. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2020, 8: 581863

9.        Guoqing Liu*, Hongyu Zhao, Hu Meng, Yongqiang Xing, Hui Yang, Hao Lin*. Deform-nu: a DNA deformation energy-based predictor for nucleosome positioning. Front Cell Dev Biol, 2020, 8:596341, doi: 10.3389/fcell.2020.596341

10.      Xing Y, Yang W, Liu G, Cui X, Meng H, Zhao H, Zhao X, Li J, Liu Z, Zhang MQ, Cai L. Dynamic Alternative Splicing During Mouse Preimplantation Embryo Development. Front Bioeng Biotechnol, 2020, 8:35.doi: 10.3389/fbioe.2020.00035

11.      Chen Z, Liu G, Hossain A, Danilova IG, Bolkov MA, Liu G, Tuzankina IA, Tan W. A co-expression network for differentially expressed genes in bladder cancer and a risk score model for predicting survival. Hereditas, 2019, 156:24. doi:10.1186/s41065-019-0100-1 

12.      Guoqing Liu*, Guo-Jun Liu, Jiu-Xin Tan, Hao Lin*. DNA physical properties outperform sequence compositional information in classifying nucleosome-enriched and -depleted regions. Genomics, 2019, 111：1167-1175

13.      Guojun Liu, Zihao Chen, Irina G. Danilova, Mikhail A. Bolkov, Irina A. Tuzankina, Guoqing Liu*. Identification of miR-200c and miR141-mediated lncRNA-mRNA crosstalks in muscle-invasive bladder cancer subtypes. Front Genet, 2018, 9:422, doi: 10.3389/fgene.2018.00422

14.      Hongyu Zhao, Fenghui Zhang, Mingxing Guo, Yongqiang Xing, Guoqing Liu, Xiujuan Zhao, Lu Cai*. The affinity of DNA sequences containing R5Y5 motif and TA repeats with 10.5-bp periodicity to histone octamer in vitro. J Biomol Struct Dyn, 2018, 37(8): 1935-1943

15.      Guoqing Liu*, Yongqiang Xing, Hongyu Zhao, Lu Cai, Jianying Wang. The implication of DNA bending energy for nucleosome positioning and sliding. Scientific Reports, 2018, 8(1):8853

16.      Guoqing Liu*, Qin Ma, Ying Xu*. Physical properties of DNA may direct the binding of nucleoid-associated proteins along the E. coli genome. Mathematical Biosciences, 2018, 301:50-58

17.      Hui Yang, Wang-Ren Qiu, Guoqing Liu, et al. iRSpot-Pse6NC: Identifying recombination spots in Saccharomyces cerevisiae by incorporating hexamer composition into general PseKNC. International Journal of Biological Sciences, 2018, 14:883-891

18.      Guoqing Liu*, Xiangjun Cui, Hong Li, Lu Cai. Evolutionary direction of processed pseudogenes. Science China Life Sciences, 2016, 59(8), 839–849.

19.      Guoqing Liu*, Yongqiang Xing, Hongyu Zhao, Jianying Wang, Yu Shang and Lu Cai*, A deformation energy-based model for predicting nucleosome dyads and occupancy. Scientific Reports, 2016, 6:24133

20.      Yongqiang Xing, Xiujuan Zhao, Tao Yu, Dong Liang, Jun Li, Guanyun Wei, Guoqing Liu, Xiangjun Cui, Hongyu Zhao, Lu Cai*. MiasDB: A Database of Molecular Interactions Associated with Alternative Splicing of Human Pre-mRNAs. Plos One, 2016, 11(5): e0155443.

21.      Guoqing Liu*, Fen Feng, Xiujuan Zhao, Lu Cai*. Nucleosome organization around pseudogenes in the human genome. BioMed Research International, 2015:821596

22.      Hongyu Zhao, Yongqiang Xing, Guoqing Liu , Ping Chen, Xiujuan Zhao, Guohong Li, Lu Cai*. GAA triplet-repeats cause nucleosome depletion in the human genome. Genomics. 2015, 106(2):88-95.

23.      Bingjie Zhang, Guoqing Liu*. Predicting recombination hotspots in yeast based on DNA sequence and chromatin structure. Curr Bioinformatics, 2014, 9(1):28-33

24.      Guoqing Liu, Jia Liu, Bingjie Zhang. Compositional bias is a major determinant of the distribution pattern and abundance of palindromes in Drosophila melanogaster. J Mol Evol, 2012, 72:130-140

25.      Jian-Ying Wang, Jingyan Wang, Guoqing Liu*. Calculation of nucleosomal DNA deformation energy: its implication for nucleosome positioning. Chromosome Research, 2012, 20(7): 889-902

26.      Guoqing Liu*, Jia Liu, Xiangjun Cui, Lu Cai. Sequence-dependent prediction of recombination hotspots in Saccharomyces cerevisiae. J Theor Biol, 2012, 293: 49-54

27.      Guoqing Liu*, Hong Li, Lu Cai. Processed pseudogenes are located preferentially in regions of low recombination rates in the human genome. J Evol Biol, 2010, 23(5):1107-1115

28.      Guoqing Liu, Hong Li*. The correlation between recombination rate and dinucleotide bias in Drosophila melanogaster. Journal of Molecular Evolution, 2008, 67(4): 358-367

29.      刘国庆，白音宝力高，邢永强. 假基因研究进展. 生物化学与生物物理进展，2010，37(11):1165-1174 

30.      刘国庆，罗辽复. 人类基因组信息量的扩增速率受重组的影响. 生物化学与生物物理进展，2012, 39：368-377

31.      Yongqiang Xing, Guoqing Liu, Xiujuan Zhao, Hongyu Zhao, Lu Cai*. Genome-wide characterization and prediction of Arabidopsis thaliana replication origins. BioSystems 124 (2014) 1–6.

32.      Hong Li, Guoqing Liu, Xuhua Xia. Correlations between recombination rate and intron distributions along chromosomes of C. elegans. Progress in Natural Science, 2009, 19(4): 517-522.

33.      Jia Liu, Guo-Qing Liu, Xiao-Hong Du. The effect of impurities in a three-qubit Ising spin Model. International Journal of Theoretical Physics, 2012,51(4):1509-1517

34.      Xing Yong-qiang, Liu Guo-qing, Zhao Xiu-juan, Cai Lu*. An analysis and prediction of nucleosome positioning based on information content. Chromosome Res, 2013, 21(1):63-74

35.      Xiang-Jun Cui, Hong Li, Guo-Qing Liu. Combinatorial patterns of histone modifications in Saccharomyces.cerevisiae, Yeast, 2011, 28: 683-691

36.      Tonglaga Bao, Hong Li, Xiaoqing Zhao, Guoqing Liu. Predicting nucleosome binding motif set and analyzing their distributions flanking functional sites of human genes. Chromosome Research, 2012, 20: 685-698

（2）教材及著作

1. 蔡禄，赵秀娟，刘国庆，崔向军，赵宏宇，邢永强. 表观遗传学前沿，清华大学出版社，49.3万字，2012.12，ISBN: 9787302308171

2. 蔡禄，邢永强，崔向军，刘国庆，崔大超. 生物信息学，科学出版社，61.9万字，2017.11，ISBN：9787030553355

●  学术报告

1.       报告题目：核小体定位的DNA形变能模型及其应用. 第五届全国表观遗传信息学研讨会，2023年6月2-4，温州

2.       报告题目：减数分裂重组介导的突变和选择作用. 第九届全国计算生物学与生物信息学学术会议（NCCBB）暨生物医学大数据与人工智能大会，2023年5月12-15，徐州

3.       报告题目：DNA energetics-based understanding of nucleosome positioning. 第七届全国计算生物学与生物信息学学术会议暨人工智能与生物医学信息学大会, 2021年7月15-18日, 烟台

4.       报告题目：内蒙古科技大学生物信息学专业建设. 生物信息学与智能信息处理2019年学术会议，2019年6月21-23，南京

5.       报告题目：Lipid metabolic reprogramming in cancer. 吉林大学肿瘤系统生物学中心讲座，2019年3月16，长春

6.       报告题目：The implication of DNA deformation energy for nucleosome positioning and sliding. 第五届全国计算生物学与生物信息学学术会议，2018年4月20-22，唐山

7.       报告题目：从DNA物理特性看核小体的定位与滑动. 吉林大学计算机科学与技术名家讲座系列报道，2017年7月7，长春

8.       报告题目：A physical approach to nucleosome positioning prediction. 科学大数据前沿国际研讨会，2016年7月8-10，包头

9.       报告题目：An energetic model for nucleosome positioning. 第一届国际暨第十三次中国生物物理学术大会，2013年10月28-31，南昌

10.    报告题目：Meiotic recombination and processed pseudogene distribution. The 7th International Bioinformatics Workshop, 2009年6月19-21，苏州

11.    报告题目：人类基因组假基因分布与重组率的关系. 首届沪港粤生物物理学术会议，2007年11月22-25日，上海

●  获奖、荣誉称号、学术兼职

1.      2023.8，中国生物信息学会（筹）系统生物学专业委员会常务委员

2.      2022.9，内蒙古生物物理学与生物信息学会理事

3.      2022年，全国大学生生命科学竞赛（2022，科学探究类）全国一等奖，项目名称：肿瘤转移相关的脂质代谢重编程机制的多组学数据挖掘，完成人：康学佳、杨焱、徐浩、艾静、曹敏，指导教师：刘国庆、刘国君

4.      2020年，内蒙古科技大学第三届科技工作会议“科技创新个人贡献奖”

5.      2018.12 -2023.12，内蒙古生物工程学会理事，生物信息学专业委员会主任

6.      2019年，第五届内蒙古科技大学“互联网+”大学生创新创业大赛铜奖，项目名称：亲亲子衿，完成人：孙文华、杨玥、宝伟东、宋双键、池红霞、朱淑惠，指导教师：刘国庆

7.      2017年，包头市“鹿城英才”，第二批

8.      2017年，包头市青联第十届委员会委员

9.      2017年，内蒙古自治区新世纪“321人才工程”二层次人选

10.   2016年度内蒙古自治区“草原英才”，第六批

11.   2014年度内蒙古自治区自然科学奖一等奖，项目名称：相互作用网络及染色质结构水平遗传信息组织、传递规律的生物信息学研究，主要完成人：蔡禄，刘国庆，赵秀娟，获奖时间：2014.12

12.   2014年度内蒙古自治区高等学校“青年科技英才支持计划”科技骨干（NJYT-14-B10）

13.   2013年度第二届“包头市少数民族十大优秀青年”

14.   2013年度内蒙古科技大学科技工作先进个人

15.   2012年度包头市“5512工程”学术技术带头人

16.   2009年12月获“乌兰夫奖学金”

17.   2008年9月获“光华奖学金”