CAREER: Comparative Genomics and Biological Signal Discovery in the Human Genome

职业:人类基因组中的比较基因组学和生物信号发现

基本信息

  • 批准号:
    0644282
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 128.21万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2007-12-01 至 2014-11-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Massachusetts Institute of Technology researcher Manolis Kellis is awarded a Faculty Early Career Development award to develop comparative genomics methods that can maximally use mammalian sequences for biological signal discovery and to systematically interpret the human genome. In Aim 1 comparative methods for ortholog identification will be developed that can scale to dozens of complete mammals, can account for the complex phylogenies relating them, gene duplication and loss, and varying rates of divergence across gene families, and across species. In a second aim a classification framework for gene identification will be constructed. Beyond the simple use of comparative genomics to recognize conserved regions, evolutionary signatures will be defined specific to protein-coding regions, based on patterns of insertion and deletion, codon mutational biases, and motif abundance in proximity of exons. Finally, phylogenetically-informed tools for motif discovery and enhancer identification will be developed. The study of rates of motif gain and loss will allow them to derive parameters for every lineage based on the information content of each motif. These parameters will then be used to discover motifs at the genome scale, tolerating motif movement and loss, based on a likelihood ratio of motif conservation over a branch length within a given window of tolerated movement. Further research will develop methods for identifying functional motif combinations, and use these to identify regions of motif clustering, and relate them with experimentally identified enhancer elements and other regions of regulatory importance. Functional information of expression, regulator binding, and chromatin structure from human tissues and cell lines, across the entire genome and in selected ENCODE regions, will provide training data for our methods, and validate datasets for the predictions. Two key model organisms will be the yeast Saccharomyces cerevisiae, and the fruit fly Drosophila melanogaster, which provide unique models for the computational and experimental efforts. Both benefit from large phylogenetic trees with many completely sequenced relatives, compact genomes, and extensive experimental information, which can inform the power of the methods. The ability to work with multiple model organisms will allows the study of each aspect of human biology at the appropriate scale of complexity, from yeast, to fly, mouse, and human, by virtue of the early shared ancestry of our common biology. The education plan involves developing new courses and curricula and a computational biology textbook. The tools produced by the project will be distributed freely. Already strong efforts to include underrepresented groups will continue along outreach activities, such as lectures at museums or working with high school teachers in the Boston area.
麻省理工学院研究员马诺利斯·凯利斯 (Manolis Kellis) 荣获学院早期职业发展奖,以开发比较基因组学方法,最大限度地利用哺乳动物序列发现生物信号并系统地解释人类基因组。在目标 1 中,将开发用于直系同源鉴定的比较方法,该方法可以扩展到数十种完整的哺乳动物,可以解释与它们相关的复杂系统发育、基因复制和丢失,以及跨基因家族和跨物种的不同分化率。第二个目标是构建基因识别的分类框架。除了简单地使用比较基因组学来识别保守区域之外,还将根据插入和缺失的模式、密码子突变偏差和外显子附近的基序丰度来定义特定于蛋白质编码区域的进化特征。最后,将开发用于基序发现和增强子识别的系统发育工具。对基序增益和损失率的研究将使他们能够根据每个基序的信息内容推导出每个谱系的参数。然后,这些参数将用于在基因组规模上发现基序,根据给定的容许移动窗口内的分支长度上基序保守的似然比,容忍基序的移动和丢失。进一步的研究将开发识别功能基序组合的方法,并使用这些方法来识别基序聚类区域,并将它们与实验识别的增强子元件和其他具有监管重要性的区域联系起来。来自人类组织和细胞系、整个基因组和选定编码区域的表达、调节器结合和染色质结构的功能信息将为我们的方法提供训练数据,并验证预测的数据集。两个关键的模型生物是酿酒酵母和果蝇,它们为计算和实验工作提供了独特的模型。两者都受益于大型系统发育树,其中包含许多完全测序的亲属、紧凑的基因组和广泛的实验信息,这些信息可以告诉我们方法的力量。凭借我们共同生物学的早期共同祖先,使用多种模型生物的能力将允许以适当的复杂程度研究人类生物学的各个方面,从酵母到苍蝇、小鼠和人类。该教育计划涉及开发新课程和课程以及计算生物学教科书。该项目产生的工具将免费分发。我们将继续大力努力将代表性不足的群体纳入其中,并继续开展外展活动,例如在博物馆举办讲座或与波士顿地区的高中教师合作。

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)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Manolis Kellis其他文献

RNA Polymerase Stalling at Developmental Control Genes in the Drosophila Embryo – Supplementary Information
果蝇胚胎中发育控制基因的 RNA 聚合酶停滞 – 补充信息
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    J. Zeitlinger;A. Stark;Manolis Kellis;Joung;S. Nechaev;K. Adelman;M. Levine;R. Young
  • 通讯作者:
    R. Young
Genome-wide regulatory model from MPRA data predicts functional regions, eQTLs, and GWAS hits
MPRA 数据的全基因组调控模型可预测功能区域、eQTL 和 GWAS 命中
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yue Li;Alvin Shi;R. Tewhey;Pardis C Sabeti;J. Ernst;Manolis Kellis
  • 通讯作者:
    Manolis Kellis
A latent topic model for mining heterogenous non-randomly missing electronic health records data
挖掘异构非随机缺失电子健康记录数据的潜在主题模型
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yue Li;Manolis Kellis
  • 通讯作者:
    Manolis Kellis
DECODE-ing sparsity patterns in single-cell RNA-seq
单细胞 RNA-seq 中的稀疏模式解码
  • DOI:
    10.1101/241646
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S. Mohammadi;J. Dávila;Manolis Kellis;A. Grama
  • 通讯作者:
    A. Grama
Genetic Loci In fl uencing Myocardial Mass
影响心肌质量的遗传位点
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    P. Harst;J. V. Setten;N. Verweij;Georg Vogler;L. Franke;M. Maurano;Xinchen Wang;I. M. Leach;M. Eijgelsheim;N. Sotoodehnia;C. Hayward;R. Sorice;Osorio Meirelles;L. Lyytikäinen;Toshiko Tanaka;D. Arking;Sheila Ulivi;S. Trompet;M. Müller;A. Smith;Ff;M. Dörr;Kathleen F. Kerr;J. Magnani;Weihua Zhang;I. Nolte;Claudia T. Silva;S. Padmanabhan;V. Tragante;T. Esko;G. Abecasis;M. Adriaens;K. Andersen;Phil Barnett;R. Bodmer;B. Buckley;H. Campbell;M. Cannon;A. Chakravarti;Lingxue Chen;A. Delitala;R. Devereux;Pieter A. Doevendans;A. Dominiczak;L. Ferrucci;I. Ford;C. Gieger;T. Harris;E. Haugen;M. Heinig;D. Hernandez;H. Hillege;J. Hirschhorn;A. Hofman;N. Hubner;A. Iorio;M. Kähönen;Manolis Kellis;I. Kolčić;J. Kors;E. Lakatta;L. Launer;P. Okin;J. Olsen;B. Oostra;A. Pfeufer;E. Rossin;G. Sinagra;P. Munroe;L. Boyer
  • 通讯作者:
    L. Boyer

Manolis Kellis的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似国自然基金

比较群体基因组学解析棉花重组演化和遗传变异机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于比较基因组学解析短命植物小鼠耳芥适应荒漠极端环境快速开花的分子机制
  • 批准号:
    32270385
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
比较基因组学探究哺乳动物天然健康隐睾的进化机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于比较基因组学鉴定影响海南猪高温适应特性的功能基因
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    33 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
基于比较基因组学挖掘策略的新型免疫抑制剂的发现及活性研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Statistical and high-throughput models of enhancer function and evolution
增强子功能和进化的统计和高通量模型
  • 批准号:
    10846272
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 128.21万
  • 项目类别:
Targeting proteoglycan-mediated signaling in Ewing sarcoma
尤文肉瘤中靶向蛋白多糖介导的信号传导
  • 批准号:
    10591979
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 128.21万
  • 项目类别:
Statistical and high-throughput models of enhancer function and evolution
增强子功能和进化的统计和高通量模型
  • 批准号:
    10846199
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 128.21万
  • 项目类别:
Identification of antimicrobial specialized metabolites from the human oral microbiome to target multidrug-resistant pathogens
从人类口腔微生物组中鉴定抗菌专门代谢物以靶向多重耐药病原体
  • 批准号:
    10605700
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 128.21万
  • 项目类别:
2023 Developmental Biology Gordon Research Conference and Gordon Research Seminar
2023年发育生物学戈登研究会议暨戈登研究研讨会
  • 批准号:
    10683608
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 128.21万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了