基于Nanopore测序和多源数据融合策略的基因组大型结构变异检测方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    62002388
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    16.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0213.生物信息计算与数字健康
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2020
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2021-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Structural variations (SVs) are genetic variations that occur on DNA. Studies have shown that SVs not only determine the differences in phenotypes of different individuals, but also are closely related to the generation of complex diseases such as cancer, schizophrenia, dementia and autism, and optimization of crop traits, breading and increased yield. Interpreting SVs in individual genomes can provide accurate and targeted solutions for research and diagnosis of complex diseases, optimization of plant properties, research and development of new drugs, and individual health management. Existing SVs detection methods are limited by sequencing technologies, and their detection coverage, accuracy and sensitivity are limited, causing the detection results mainly consist of the small mutations with the high false positive rates. Therefore, the role of large SVs in the genome in genetics and mutation has not been fully and accurately revealed. From the perspective of multi-source data fusion, this project is based on Nanopore sequencing data to study the efficient identification method for large SVs in genome, combining the technical characteristics of different sequencing steps of Nanopore, the multi-dimensional features of the low-quality subsequences, and the alignment characteristics between multi-source sequencing data. This study will provide support for revealing the role of large SVs in genetics and mutation.
结构变异(SVs)是发生在DNA上的遗传变异。研究表明,SVs不但决定着不同个体表型的差异,还与癌症、精神分裂症、老年痴呆症、自闭症等复杂疾病的产生,农作物性状优化、育种、增产等息息相关。解读个体基因组中的SVs可为复杂疾病的研究与诊断,植物性状优化,新药研发,以及个体健康管理等提供精准、针对性强的解决方案。现有SVs检测方法受测序技术的限制(二代测序片段跨度小,三代测序片段错误率高),其检测覆盖范围、精度、灵敏度都有限,检测结果以小型变异为主且假阳率高。因此,基因组中大型SVs在遗传和变异中发挥的作用还未被全面、准确的揭示。本项目将以Nanopore测序数据为基础,从多源数据融合的角度出发,基于Nanopore不同测序环节的技术特点、低质量子序列的多维特征,以及多源测序数据之间的比对特性研究基因组中大型SVs的高效识别方法。本研究将为揭示大型SVs在遗传和变异中发挥的作用提供支持。

结项摘要

重复序列在动物、植物、细菌等基因组中普遍存在。例如,人类基因组中重复序列的占比约为50%左右。大量研究表明,基因组中的重复序列在生物体的遗传、进化、变异、基因表达、转录调控、染色体重组和生理代谢等过程中起着不可或缺的作用,并与癌症等复杂疾病的发生有着密切的关联。重复序列的全面检测和精准注释是研究其在生物体生命活动中发挥的作用和探索其与复杂疾病之间关联的重要基础。然而,由于测序技术的限制和检测模式设计存在的缺陷,现有的检测方法在检测规模和精度方面都无法达到令人满意的程度,这严重制约了下游分析和应用的开展。为了突破测序技术的限制,克服现有检测方法在检测模式上的不足,项目主持人在充分分析重复序列的比对特性及其对序列组装过程的影响的基础上,基于多比对unique k-mers和全局性组装策略提出了一种全新的重复序列识别框架LongRepMarker和多物种重复序列数据库msRepDB。综合测评表明,与现有的检测方法相比, LongRepMarker在检测规模和检测精度上都具有明显优势,msRepDB与现有的Dfam和RepBase 数据库相比在收集物种数目和单一物种重复序列的精确度、完整性方面存在优势。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
msRepDB: a comprehensive repetitive sequence database of over 80 000 specie
msRepDB:包含超过 80 000 个物种的综合重复序列数据库
  • DOI:
    10.1093/nar/gkab1089
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Nucleic acids research
  • 影响因子:
    14.9
  • 作者:
    Xingyu Liao;Kang Hu;Adil Salhi;You Zou;Jianxin Wang;Xin Gao
  • 通讯作者:
    Xin Gao
Accelerating RepeatClassifier Based on Spark and Greedy Algorithm with Dynamic Upper Boundary
基于 Spark 和动态上边界贪婪算法的加速重复分类器
  • DOI:
    10.1101/2021.06.03.446998
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    bioRxiv
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Kang Hu;Xingyu Liao;You Zou;Jianxin Wang
  • 通讯作者:
    Jianxin Wang
RepAHR: An improved approach for de novo repeat identication by assembly of the high-frequency reads
RepAHR:通过组装高频读数进行从头重复识别的改进方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    BMC Bioinformatcs
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Xingyu Liao;Xin Gao;Xiankai Zhang;Fang-Xiang Wu;Jianxin Wang
  • 通讯作者:
    Jianxin Wang
A sensitive repeat identification framework based on short and long reads
基于短读和长读的敏感重复识别框架
  • DOI:
    10.1093/nar/gkab563
  • 发表时间:
    2021-09-27
  • 期刊:
    Nucleic acids research
  • 影响因子:
    14.9
  • 作者:
    Liao X;Li M;Hu K;Wu FX;Gao X;Wang J
  • 通讯作者:
    Wang J

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

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