地区：上海市 宝山区
关键词：湖南大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004233
成果描述：
| 该项目属于基础生物学领域的功能基因组学与生物信息学。为了深入理解不同物种的分子遗传进化机制，该项目聚焦线粒体基因组突变与进化、病毒基因组及非编码基因中的重复序列、及生物数学方法等一些关键科学问题，做出了系统性和原创性工作。主要成果包括：揭示线粒体基因组序列数据缺失与衰老关系的新机制。mtDNA突变与衰老密切相关。该项目鉴定了人类mtDNA易缺失的“热点”部位的功能，结果挑战了13个碱基重复序列的特殊作用，mtDNA缺失的出现依赖于远距离的两个mtDNA片段之间的长而稳定但为不完全重复的duplexes，暗示mtDNA缺失的产生具有多重机制。通过比较人类与小鼠的mtDNA基因组序列数据，发现小鼠中的缺失显著低于人类，结果显示不同物种的衰老过程差异很大。流感病毒溯源分析、系统的非编码区研究与危害性预测。探索禽流感病毒的起源和演化规律，对预防和溯源禽流感有重要意义。该项目发现H7N9病毒的产生至少经历两次连续的基因重配，第一次病毒重配产生一个原初的H7N9，它由具有欧亚起源的禽流感病毒提供HA和NA基因和中国野鸟携带的H9N2病毒提供内部基因。随后，这种原初的H7N9由野鸟传给家禽，并与原来在华东地区家禽中流行的H9N2发生第二次重配。这次重配发生在2012年早期，从而导致2013年家禽中暴发了能感染人的多样的新型H7N9病毒。发展了直接从病毒序列出发快速准确估算流感潜在危害性的计算方法。发现流感病毒的非编码区存在很大的保守性，证明序列和长度的差异影响到病毒的包装效率。揭示病毒基因组中简单重复序列与基因组进化关系的新机制。简单重复序列对基因组进化研究意义重大。该项目发现了不同病毒基因组中简单重复序列分布的差异性和小基因组中简单重复序列的区域分布特异性，阐明了病毒基因组中简单重复序列与基因组共进化的规律，阐明了病毒基因组中及MicroRNA前体中简单重复序列对基因功能进化的影响以及对基因组结构进化的影响，建立了系列分析病毒基因组中及MicroRNA前体中简单重复序列新方法。阐明PP2C、CK、GHMP基因家族的进化。许多PP2C、CK、GHMP蛋白在植物应答环境信号刺激反应过程中起着重要的作用。该项目使用数据库中已有序列研究了它们的分子进化模型，发现在基因家族复制分化的过程中，快速的分化和纯化选择促使形成了不同的亚家族及功能分化。建立分子遗传进化研究中的数学新方法。项目组指出先前研究发展型分数阶偏微分方程mild解定义的错误，提出分数阶发展方程mild解的解算子不再满足半群性质，通过分析解算子理论，改正了相关文献的错误，并推广了其研究结果。为建立基于分数阶微分方程模型的基因调控网络构建方法奠定了基础。项目组累计发表论文87篇，其中在Trends Genet、Cell Host&Microbe和Mol Biol Evol等期刊发表SCI论文63篇，总影响因子199.725，总引次数513次。20篇主要论文影响因子总和100.259，平均每篇影响因子5.01295，单篇最高14.308，被SCI-E总引用次数286次，其中他引219次，单篇最高他引49次。项目成果多次被Nature、PNAS肯定和亮点(Highlighted)评价。 |
