我校計(jì)算生物學(xué)中心自2010年創(chuàng)建以來，本著“開拓、進(jìn)取、超越”的治學(xué)理念，吸引了一大批致力投入生物計(jì)算模型研發(fā)的優(yōu)秀青年學(xué)子。隋依含是其中的杰出典型之一。
生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院生科09班隋依含在計(jì)算生物學(xué)中心教授鄔榮領(lǐng)博士、耶魯大學(xué)助理教授、我校計(jì)算生物學(xué)中心訪問學(xué)者汪作蘅博士共同指導(dǎo)下，近期完成了一項(xiàng)關(guān)于表觀遺傳建模的重要研究，有關(guān)論文已于近期在線發(fā)表在牛津大學(xué)主辦的國際著名生物信息刊物“Briefings in Bioinformatics”上。
表觀遺傳學(xué)（epigenetics）是現(xiàn)代遺傳學(xué)中的一個(gè)前沿領(lǐng)域。表觀遺傳變異指, 基因不通過其DNA序列的改變而對(duì)某一表型性狀所產(chǎn)生的變異。雖然與傳統(tǒng)的孟德爾遺傳規(guī)律相違背，但表觀遺傳被認(rèn)為是普遍存在的現(xiàn)象，在人類疾病形成、動(dòng)植物器官發(fā)育, 以及生物對(duì)環(huán)境污染的反應(yīng)等方面起著重要作用。形成表觀遺傳變異的重要機(jī)理之一DNA甲基化，被發(fā)現(xiàn)能提供遺傳信息在何時(shí)、何地、以何種方式產(chǎn)生作用的指令。長期以來，表觀遺傳學(xué)研究是基于微觀的基因表達(dá)、蛋白質(zhì)互作、生化通道與信號(hào)傳遞等觀察，缺乏一個(gè)宏觀的尺度來衡量表觀遺傳變異對(duì)生物性狀的影響，因而難以使表觀遺傳變異在醫(yī)學(xué)或育種實(shí)踐上產(chǎn)生實(shí)際應(yīng)用。
這篇以隋依含為第一作者的論文，把實(shí)際育種中廣泛使用的數(shù)量遺傳學(xué)理論與表觀遺傳變異產(chǎn)生的原理相結(jié)合，借助統(tǒng)計(jì)理論，發(fā)展出一套計(jì)算程序，用來發(fā)現(xiàn)、估計(jì)表觀遺傳對(duì)最終表觀性狀的影響。這一新模型允許從整個(gè)基因組范圍內(nèi)搜索表觀遺傳因子的分布、影響方式，以及與其它DNA變異之間的互作關(guān)系，能進(jìn)一步預(yù)測表型變異的大小與模式。
美國約翰.霍普金斯大學(xué)國際知名生物統(tǒng)計(jì)學(xué)家R. Irizarry教授認(rèn)為，這項(xiàng)工作首次借助經(jīng)典數(shù)量遺傳學(xué)方法，為研究表觀遺傳變異在基因組的分布提供了一個(gè)重要計(jì)算工具。美國范德堡大學(xué)助理教授D. Airey博士對(duì)我校計(jì)算生物學(xué)中心發(fā)展的這一統(tǒng)計(jì)模型極為贊賞，認(rèn)為它對(duì)于深入探索復(fù)雜性狀的遺傳機(jī)理具有重要應(yīng)用價(jià)值。
“計(jì)算生物學(xué)中心為我提供了一個(gè)重要平臺(tái)，這一平臺(tái)讓我準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)國際遺傳發(fā)展的前沿，在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成定位表觀遺傳變異統(tǒng)計(jì)模型的推導(dǎo)與計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)。”隋依含說。她表示，這項(xiàng)研究將繼續(xù)下去，從更深層次的基因網(wǎng)絡(luò)調(diào)控角度，研究表觀遺傳學(xué)對(duì)復(fù)雜性狀變異的貢獻(xiàn)。
這項(xiàng)工作的參與者也包括10級(jí)梁希班本科生吳維妙同學(xué)，我校計(jì)算生物學(xué)中心訪問學(xué)者王忠博士，以及我校信息學(xué)院副教授王建新博士。
據(jù)悉，由鄔榮領(lǐng)教授牽頭的這一表觀遺傳學(xué)建模工作，將通過與浙江農(nóng)林大學(xué)等高校合作，用來研究影響林木產(chǎn)量、抗逆性等的遺傳結(jié)構(gòu)，構(gòu)建基因型-表型關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖譜，為今后林木“精確育種”（precision breeding）提供了理論指導(dǎo)。
論文鏈接:
http://bib.oxfordjournals.org/content/early/2013/01/17/bib.bbs085.full
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