ITR/AP(DEB): Collaborative Research `Computing Optimal Phylogenetic Trees under Genome Rearrangement Metrics'
ITR/AP(DEB):合作研究“在基因组重排指标下计算最佳系统发育树”
基本信息
- 批准号:0113654
- 负责人:
- 金额:$ 28.8万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2001
- 资助国家:美国
- 起止时间:2001-10-01 至 2005-09-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
ABSTRACTPI Jansen - #0113654PI Moret - #0113095This award provides support for a collaborative project between two biologists (Jansen and Boore) and three computer scientists (Moret, Warnow, and Bader) to develop and test new algorithms and software for constructing evolutionary trees (phylogenies) from the rapidly increasing amount of genomic data. The estimation of phylogenies is crucial to a wide range of basic and applied biological problems such as the epidemiology of AIDS, the identification of viral agents, the analysis of protein structure and function, the prediction of RNA structure; and, of course, it is the basic tool for inferring evolutionary history. Methods for the reconstruction of phylogenies are most commonly applied to DNA sequences. In many cases these sequences change at rates that are too low or too high for recovering accurate evolutionary trees. One new type data that is fast gaining favor in the biology community is gene order and content within whole genomes, but so far very few computational methods have been developed for these types of data. The three goals of the project are to: (1) develop algorithms and software for reconstructing evolutionary trees from gene order and content data; (2) assess the performance of these algorithms through extensive simulation studies under parameter-rich models of genome evolution and through application to real datasets; and (3) develop high-performance implementations of the best algorithms designed in the project using algorithm engineering techniques and a flexible approach to parallelization. This project will make significant contributions in biology, through the development of new models of genome evolution and an improved understanding of the evolution of chloroplast and mitochondrial genomes, and in computer science, through the development and testing of new algorithms for genomic data and the application of high-performance computing to problems in phylogenetic analysis.
该奖项为两位生物学家(Jansen和Boore)和三位计算机科学家(Moret, Warnow和Bader)之间的合作项目提供支持,以开发和测试新的算法和软件,用于从快速增长的基因组数据中构建进化树(系统发生学)。系统发育的估计对广泛的基础和应用生物学问题至关重要,如艾滋病的流行病学、病毒制剂的鉴定、蛋白质结构和功能的分析、RNA结构的预测;当然,它也是推断进化史的基本工具。系统发育重建的方法最常应用于DNA序列。在许多情况下,这些序列的变化速度太低或太高,无法恢复准确的进化树。一种新的数据类型正在生物学界迅速获得青睐,即全基因组内的基因顺序和内容,但到目前为止,针对这类数据开发的计算方法还很少。该项目的三个目标是:(1)开发用于从基因顺序和内容数据重建进化树的算法和软件;(2)通过在基因组进化参数丰富的模型下进行广泛的模拟研究,并将其应用于实际数据集,评估这些算法的性能;(3)使用算法工程技术和灵活的并行化方法开发项目中设计的最佳算法的高性能实现。该项目将通过开发基因组进化的新模型,提高对叶绿体和线粒体基因组进化的理解,以及通过开发和测试基因组数据的新算法,以及将高性能计算应用于系统发育分析问题,在生物学和计算机科学方面做出重大贡献。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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