从多基因互作及miRNA调控网络水平研究生殖隔离的遗传机制

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31730046
  • 项目类别：
    重点项目
  • 资助金额：
    303.0万
  • 负责人：
    吴仲义
  • 依托单位：
    中山大学
  • 学科分类：
    C0607.基因组学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Reproductive isolation is one of the most challenging topics in speciation. Based on conventional genetics methods, it is difficult to precisely detect “speciation gene” location and perform gene replacement, and it is even harder for systematic research in a large scale. In this study, we will apply population genetics theories to survey highly diversified gene regions and perform lots of precise gene replacements using CRISPR/Cas9 in Drosophila, aiming at revealing multiple genes regulation and their function on complex traits; we will conduct adaptive microRNA (miRNA) knock-out, focusing on the effects and contributions of regulatory elements to reproductive isolation; according to population genomics data, we will also find highly diversified miRNA target sites and perform functional test in Drosophila melanogaster sub populations, unraveling the effects of coevolution of miRNA and its binding sites in recent speciation; we will establish mathematical model from food web theory for gene regulatory network, explore how miRNA contribute to system stability, and its biological meaning relevant to speciation. With gene, regulatory elements and gene regulatory network in mind, we will focus on the core issues of speciation, trying to clarify the genetic mechanism of multi-gene regulatory network and the evolution principles for complex traits.
生殖隔离是物种形成研究中最具挑战性的方向之一，其主要研究困难是因为基于传统遗传学方法难以对“物种形成基因”进行精确定位和替换，更难以进行大规模系统性研究。本研究在黑腹果蝇及其近缘种中，通过群体遗传学方法在基因组中筛选高度分化的区域，利用CRISPR/Cas9等新型基因编辑技术，进行大量基因替换，验证多基因对生殖隔离的调控与功能；同时，敲除多个适应性进化miRNA，探究转录后调控因子对生殖隔离的影响与贡献；通过群体基因组数据，寻找黑腹果蝇群体内高分化的靶位点并验证其功能，揭示miRNA及其靶位点的共进化在种系分化中的作用；从基因调控网络出发，利用食物网的理论构建数学模型，探究miRNA对基因调控网络稳定性的作用，并揭示其对生殖隔离形成及演化的意义。本研究基于基因、调控因子、基因调控网络这三个立足点，将围绕生殖隔离这一核心问题，系统阐明多基因调控网络的遗传机制和复杂性状的演化规律。

结项摘要

本研究基于基因、调控因子、基因调控网络这三个立足点，聚焦生殖隔离形成及其过程中演化驱动力的作用规律这一核心科学问题，通过对包括果蝇在内的多个微进化研究体系的开展理论和实证探索，从多个尺度系统阐明了多基因调控网络的遗传机制和复杂性状的演化规律。立项以来，课题组主要开展了以下三个方面研究：1.）研究果蝇 miRNA 的演化历史，揭示适应性进化的 miRNA 对生殖隔离相关性状的影响及其动态演化规律；2）发展基因调控网络稳定性的理论框架，研究 miRNA 对基因调控网络稳定性的影响；3）发展适应性进化理论和实验研究体系，在多基因互作视角下研究物种形成过程中复杂性状的演化机制及各适应性进化驱动力的作用规律。本项目的开展可为探究复杂性状的演化遗传规律提供新的启发。

项目成果

期刊论文数量（15）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Heightened protein-translation activities in mammalian cells and the disease/treatment implications.
哺乳动物细胞中蛋白质翻译活性的增强及其疾病/治疗的影响
  • DOI：
    10.1093/nsr/nwaa066
  • 发表时间：
    2020-12
  • 期刊：
    National science review
  • 影响因子：
    20.6
  • 作者：
    Wu CI;Wen H
  • 通讯作者：
    Wen H
Molecular Evolution in Large Steps-Codon Substitutions under Positive Selection
大步骤的分子进化——正选择下的密码子取代
  • DOI：
    10.1093/molbev/msz108
  • 发表时间：
    2019-09-01
  • 期刊：
    MOLECULAR BIOLOGY AND EVOLUTION
  • 影响因子：
    10.7
  • 作者：
    Chen, Qingjian;He, Ziwen;Wu, Chung-, I
  • 通讯作者：
    Wu, Chung-, I
Genes and speciation: is it time to abandon the biological species concept?
基因和物种形成：是时候放弃生物物种概念了吗？
  • DOI：
    10.1093/nsr/nwz220
  • 发表时间：
    2020-08
  • 期刊：
    National science review
  • 影响因子：
    20.6
  • 作者：
    Wang X;He Z;Shi S;Wu CI
  • 通讯作者：
    Wu CI
Tumorigenesis as the Paradigm of Quasi-neutral Molecular Evolution
肿瘤发生作为准中性分子进化的范式
  • DOI：
    10.1093/molbev/msz075
  • 发表时间：
    2019-07-01
  • 期刊：
    MOLECULAR BIOLOGY AND EVOLUTION
  • 影响因子：
    10.7
  • 作者：
    Chen, Bingjie;Shi, Zongkun;Wu, Chung-I
  • 通讯作者：
    Wu, Chung-I
A theoretical exploration of the origin and early evolution of a pandemic.
大流行的起源和早期演变的理论探索
  • DOI：
    10.1016/j.scib.2020.12.020
  • 发表时间：
    2021-05-30
  • 期刊：
    Science bulletin
  • 影响因子：
    18.9
  • 作者：
    Ruan Y;Wen H;He X;Wu CI
  • 通讯作者：
    Wu CI

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：
    {{ item.journal_name }}
  • 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.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

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

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

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

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

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

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

吴仲义的其他基金

哺乳动物细胞的驯化与单细胞多细胞生物之间的演化
  • 批准号：
    32150006
  • 批准年份：
    2021
  • 资助金额：
    298 万元
  • 项目类别：
    国际(地区)合作与交流项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码