《極端微生物宏基因組微進化的計算生物學研究》是依託北京大學，由朱懷球擔任負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：極端微生物宏基因組微進化的計算生物學研究
- 項目負責人：朱懷球
- 依託單位：北京大學
- 項目類別：重大研究計畫
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
致力於發展新的計算生物學方法並運用於宏基因組分析，闡明極端微生物微進化過程和機制的若干關鍵問題。主要研究內容為：以極端環境下的微生物群落為研究對象，基於當前高通量測序技術獲得的宏基因組數據，圍繞極端微生物基因組微進化的主題，發展和運用一系列的計算生物學新方法和新技術，首先預測、定位與極端環境相關的關鍵基因；在此基礎上進行關鍵基因的功能注釋，並定量刻畫近緣物種之間及同一物種內的關鍵基因及其轉錄、翻譯等調控機制的演化；進一步通過基因組比較、功能分類分析、代謝網路分析等手段，分析不同物種及其關鍵基因適應和影響極端環境的分子機制。課題的立項屬於圍繞本計畫第二個重點支持方向的計算生物學新方法研究，並提出了明確的技術路線和解決方案。
結題摘要
本項目的研究計畫為：以極端環境下的微生物群落為研究對象，基於當前高通量測序技術獲得的宏基因組數據，圍繞極端微生物基因組微進化的主題，發展和運用一系列的計算生物學新方法和新技術，首先預測、定位與極端環境相關的關鍵基因；在此基礎上進行關鍵基因的功能注釋，並定量刻畫近緣物種之間及同一物種內的關鍵基因及其轉錄、翻譯等調控機制的演化；進一步通過基因組比較、功能分類分析、代謝網路分析等手段，分析不同物種及其關鍵基因適應和影響極端環境的分子機制。總體來說，本項目的執行嚴格按照計畫進行。已發表SCI論文7篇，正在審稿或待投稿論文3篇。研究結果的可能貢獻為：（1）建立了極端環境微生物群落的種群動力學模型，對探討多基因作用下的微進化具有一定的啟發意義和套用前景，可能籍此提出一種基於基因功能和極端環境下的環境因子的物種進化模型；（2）研究了極端環境下微生物微進化過程中的重要途徑——HGT事件、基因功能對極端環境的適應性，對微進化的理解具有一定的意義；（3）發展了一系列的計算生物學方法。
