酿酒酵母全基因组复制起始点的系统化分析及识别
结题报告
批准号:
31571358
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
高峰
依托单位:
学科分类:
C0608.生物数据资源与分析方法
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
林岩、周晓、成钢、罗昊、彭冲、张曦、张歌、宋程程、张少存
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中文摘要
DNA复制是细胞周期和细胞发育的关键步骤之一,精确的DNA复制对维持生物遗传完整性具有至关重要的作用。DNA复制开始的特定位置被称为复制起始点。酵母是最简单的真核生物,对其复制起始点的研究,不仅有助于人们了解真核复制机制、揭示细胞增殖特性,而且对调节酵母复制功能、生长周期等方面有着非常重要的理论指导意义。本项目将酿酒酵母作为真核生物复制起始研究的模型,基于Z曲线理论,利用复制起始区的序列组成、结构特征、分布规律以及物种间保守特性等,开发出酿酒酵母复制起始点的自动化识别算法,并结合深度测序等实验数据来确保算法的准确性,对预测算法进行优化和改进。基于算法及实验所得数据,拟建立和发展酿酒酵母复制起始点自动识别软件和网上数据库服务系统。该项工作将有助于在全基因组水平上完善酿酒酵母复制起始点的相关研究,为进一步揭示真核生物复制机制奠定基础。
英文摘要
DNA replication is one of the crucial steps in the cell cycle and cell development. Accurate duplication of the genome is required to ensure the faithful inheritance of genetic information from one cell generation to the next. DNA replication begins at a specific site, called origin of replication. Genome-wide systematic analysis and automatic recognition of replication origins in Saccharomyces cerevisiae can not only shed new light on the mechanism about replication and cell reproduction, but also have important theoretical significance in the regulation of replication capability and growth period of Saccharomyces cerevisiae. Here, we select Saccharomyces cerevisiae as model organism to analyze the sequence composition, structural properties, distribution characteristics and conservative features of replication origins etc. By using these features, we intent to develop an algorithm for recognizing replication origins in yeast genome automatically based on the Z-curve method. The experimental data related to the replication origins in Saccharomyces cerevisiae, such as high-throughput ARS screening with deep sequencing etc., will also be included for the improvement and optimization of the algorithm. We will establish a web-based platform to provide the experimental data as well as automatic recognition of replication origins in Saccharomyces cerevisiae. This work will provide new insight into the field of replication origins in yeast, which would be useful to reveal the mechanism of eukaryotic replication.
DNA复制是细胞增殖的重要事件,构成了生物遗传的基础。与原核生物相比,在真核基因组中DNA复制启动的复制起始点数量更多,在特定时间可被同时激活。在真核生物中,酿酒酵母复制起始点的研究最为透彻,其中自主复制序列是酵母复制起始点中的基本序列元素。对酵母复制起始点的识别有助于揭示真核DNA复制调控的相关机制。本项目通过群体基因组学分析,识别出了酿酒酵母种内超级保守序列、同源重组事件,并对复制起始点进行了全面的分析。基于复制起始区的序列特征以及群体基因组保守特性等,我们使用Z曲线方法开发出了酿酒酵母复制起始点的自动化识别算法,并最终建立和发展了酿酒酵母复制起始点自动识别软件Ori-Finder 3和网上数据库服务系统。在本项目资助下,项目负责人以第一作者/通讯作者身份在Nucleic Acids Research,Bioinformatics,Briefings in Bioinformatics等杂志发表论文18篇,作为客座主编出版英文电子书籍2本。该项工作有助于在全基因组水平上加深对酿酒酵母复制起始点的理解,并为酿酒酵母基因组设计奠定基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DoriC 10.0: an updated database of replication origins in prokaryotic genomes including chromosomes and plasmids.
DoriC 10.0:原核基因组复制起点(包括染色体和质粒)的更新数据库
DOI:10.1093/nar/gky1014
发表时间:2019-01-08
期刊:Nucleic acids research
影响因子:14.9
作者:Luo H;Gao F
通讯作者:Gao F
Recombinational DSBs-intersected genes converge on specific disease- and adaptability-related pathways
重组 DSB 交叉基因汇聚于特定疾病和适应性相关途径
DOI:10.1093/bioinformatics/bty376
发表时间:2018
期刊:Bioinformatics
影响因子:5.8
作者:Yang Zhi Kai;Luo Hao;Zhang Yanming;Wang Baijing;Gao Feng
通讯作者:Gao Feng
DOI:10.1016/j.bej.2019.107250
发表时间:2019
期刊:Biochemical Engineering Journal
影响因子:3.9
作者:Wu Xiao-Le;Bi Yan-Hui;Gao Feng;Xie Ze-Xiong;Li Xia;Zhou Xiao;Ma De-Jun;Li Bing-Zhi;Yuan Ying-Jin
通讯作者:Yuan Ying-Jin
DOI:10.1093/bioinformatics/btx619
发表时间:2017-09
期刊:Bioinformatics (Oxford, England)
影响因子:--
作者:Z.-K. Yang;F. Gao
通讯作者:F. Gao
Toward a high-quality pan-genome landscape of Bacillus subtilis by removal of confounding strains.
通过去除混杂菌株获得高质量的枯草芽孢杆菌全基因组景观
DOI:10.1093/bib/bbaa013
发表时间:2020
期刊:Briefings in Bioinformatics
影响因子:9.5
作者:Wu Hao;Wang Dan;Gao Feng
通讯作者:Gao Feng
人类复制起始点系统化特征提取及全基因组预测分析
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    高峰
  • 依托单位:
采用单像素时间分辨测量的生物组织NIR-II宽场荧光断层成像
  • 批准号:
    62075156
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    高峰
  • 依托单位:
面向非黑色素瘤皮肤癌光动力治疗在体测评的动态SFD-DOT/FMT方法
  • 批准号:
    81871393
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    57.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    高峰
  • 依托单位:
面向视觉脑功能探测的高灵敏度与定量化近红外光谱成像关键方法
  • 批准号:
    61575140
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    高峰
  • 依托单位:
面向光动力治疗在体测评的空间频率域成像方法研究
  • 批准号:
    61475116
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    高峰
  • 依托单位:
面向肿瘤恶性生物学研究的小动物全身XCT/DOT/FMT多模态成像先进方法
  • 批准号:
    81371602
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    100.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    高峰
  • 依托单位:
上千种细菌基因组复制起始区的规律提取及应用
  • 批准号:
    31171238
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    高峰
  • 依托单位:
建筑形态设计的程序化与并行化方法研究
  • 批准号:
    51008203
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    高峰
  • 依托单位:
多模态光学分子层析中目标体光学结构的在体获取方法研究
  • 批准号:
    30970775
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    33.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    高峰
  • 依托单位:
微生物基因组复制起始区的系统化识别及功能性分析
  • 批准号:
    30800642
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    16.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    高峰
  • 依托单位:
国内基金
海外基金