用最大似然法与计算机模拟技术探讨转座子哺乳动物基因组进化的影响

转座子系统在遗传学和分子生物学研究中具有重要的理论与应用价值。近年来，人工转座子系统（如PB-PiggyBac）已成功用于建立小鼠大规模插入突变品系的技术平台，开始产生大量的基因和表型变异信息。我们已构建了一个整合的信息系统PBmice以及实验数据管理系统MP-PBmice。然而，这些海量数据之间的关联、对小鼠基因组进化的影响及其他相关的生物学意义尚不清楚。本项目将基于PB转座子系统插入突变的实验数据，结合公共分子生物学数据库信息，应用最大似然法和计算机模拟技术，探讨转座子系统介导与小鼠乃至哺乳动物基因组水平进化的相关性，并对分析获得的若干适应进化重要位点和功能重要位点进行实验验证；本项目的另一个目标是针对转座进化效应分析中的疑难问题，发展新的统计模型和计算程序，建立一个用于转座介导与基因组进化研究的生物信息技术平台。

本项目完成了两部分工作：1）对已建立的小鼠插入突变整合信息系统PBmice以及实验数据管理系统MP-PBmice进行了修正和扩充。根据新的实验数据校正了部分错误数据，补充了一些遗漏性状，使得数据的正确率和可比性得以提高。在此基础上，应用最大似然方法和计算机模拟技术评价了转座子对基因组进化的影响。采用所检测出的适应性进化位点信息，逐一进行蛋白结构建模工作，预测出一批关键位点。2）探索了转座元件在染色质空间转录调控上的作用，发现不仅可以通过形成某些调控元件（如增强子）来直接参与到转录调控中，也可以通过调节不同染色质区域的核苷酸组成来提供可供修饰的甲基化位点来调节染色质的结构，增加转录调控的灵活性。发表论文2篇，其他论文正在整理和发表之中。