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学术进展

做大圣娱乐登录:邬荣领团队发表高质量计算生物学论文

[发布日期:2013-03-15 点击数: ]

我校计算生物学中心自2010年创建以来,本着“开拓、进取、超越”的治学理念,吸引了一大批致力投入生物计算模型研发的优秀青年学子。隋依含是其中的杰出典型之一。 

做大圣娱乐登录生科09班隋依含在计算生物学中心教授邬荣领博士、耶鲁大学助理教授、我校计算生物学中心访问学者汪作蘅博士共同指导下,近期完成了一项关于表观遗传建模的重要研究,有关论文已于近期在线发表在牛津大学主办的国际著名生物信息刊物“Briefings in Bioinformatics”上。 

表观遗传学(epigenetics)是现代遗传学中的一个前沿领域。表观遗传变异指, 基因不通过其DNA序列的改变而对某一表型性状所产生的变异。虽然与传统的孟德尔遗传规律相违背,但表观遗传被认为是普遍存在的现象,在人类疾病形成、动植物器官发育, 以及生物对环境污染的反应等方面起着重要作用。形成表观遗传变异的重要机理之一DNA甲基化,被发现能提供遗传信息在何时、何地、以何种方式产生作用的指令。长期以来,表观遗传学研究是基于微观的基因表达、蛋白质互作、生化通道与信号传递等观察,缺乏一个宏观的尺度来衡量表观遗传变异对生物性状的影响,因而难以使表观遗传变异在医学或育种实践上产生实际应用。

这篇以隋依含为第一作者的论文,把实际育种中广泛使用的数量遗传学理论与表观遗传变异产生的原理相结合,借助统计理论,发展出一套计算程序,用来发现、估计表观遗传对最终表观性状的影响。这一新模型允许从整个基因组范围内搜索表观遗传因子的分布、影响方式,以及与其它DNA变异之间的互作关系,能进一步预测表型变异的大小与模式。

美国约翰.霍普金斯大学国际知名生物统计学家R. Irizarry教授认为,这项工作首次借助经典数量遗传学方法,为研究表观遗传变异在基因组的分布提供了一个重要计算工具。美国范德堡大学助理教授D. Airey博士对我校计算生物学中心发展的这一统计模型极为赞赏,认为它对于深入探索复杂性状的遗传机理具有重要应用价值。

“计算生物学中心为我提供了一个重要平台,这一平台让我准确瞄准国际遗传发展的前沿,在导师指导下完成定位表观遗传变异统计模型的推导与计算机模拟试验。”隋依含说。她表示,这项研究将继续下去,从更深层次的基因网络调控角度,研究表观遗传学对复杂性状变异的贡献。

这项工作的参与者也包括10级梁希班本科生吴维妙同学,我校计算生物学中心访问学者王忠博士,以及我校信息学院副教授王建新博士。

据悉,由邬荣领教授牵头的这一表观遗传学建模工作,将通过与浙江农林大学等高:献,用来研究影响林木产量、抗逆性等的遗传结构,构建基因型-表型关系网络图谱,为今后林木“精确育种”(precision breeding)提供了理论指导。


论文链接:

http://bib.oxfordjournals.org/content/early/2013/01/17/bib.bbs085.full

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