|
|
 |
|
|
|
|
|
|
| Detalji |
| Projekt: |
KSA kompjutorsko istraživanje repeticija višeg reda i duplikona u humanom genomu |
| Voditelj: |
Vladimir Paar |
| Ustanova: |
Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb |
| Sažetak: |
U centromeri i pericentromeri humane DNA alfa monomeri tvore kromozomski specifične repeticije višeg reda (HOR), ili organizaciju divergentnih monomera. Sadašnje poznavanje strukture HORova je nepotpuno zbog složenosti kompjutorske analize i nesekvencioniranih “crnih rupa”. Nova kompjutorska metoda za analizu sekvenci, Key String Algorithm (KSA), uvedena u Zagrebu, pokazala je u inicijalnim istraživanjima robustnost i efikasnost za identifikaciju i analizu strukture HORova iz GenBank-a. Temeljna ideja KSA može se usporediti s eksperimentalnom metodom restrikcijskih enzima. Restrikcijski enzimi režu DNA na mjestima palindromskih sekvenci, dok u KSA možemo bez ograničenja koristiti bilo koju sekvencu za kompjutorsku sekvencu-ključ. Dalje se istraživanja na projektu odnose na uvođenje 3D stohastičkog reakcijsko-difuzijskog modela za opis MinD/MinE oscilacija u E. coli. Ciljevi predloženih istraživanja su: identifikacija novih HORova, određivanje koncenzusa s egzaktnom duljinom u svim kromozomima, sistematsko istraživanje distribucije CENP-B i pJalfa sekvenci, strukturiranje HORova na temelju suprakromozomalnih familija, identifikacija i istraživanje složenih duplikona, HORovi u vezi umjetnih kromozoma, polimorfizmi za HORove i duplikone i važnosti u evolucijskoj genomici i kao signature razvoja karcinoma, stvaranje novih kompjutorskih algoritama za interaktivni grafički prikaz HORova i duplikona, određivanje topološke entropije i prijelazne matrice za humani genom, te razvoj kompjutorskih simulacija Min-protein oscilacija u E. coli. Očekivani rezultati uključuju identifikaciju novih HORova i potpunu HOR karakterizaciju humanog genoma, utvrđivanje polimorfizama za HORove i duplikone i mogućnosti primjene u evolucijskoj genomici i kao signature za pojavu i razvoj karcinoma, te razvoj i stvaranje novog kompjutorskog softvera s interaktivnim grafičkim prikazom, prikladnim za robustno kompjutorsko istraživanje složenih (znatno distordiranih, npr. «prošupljene» strukture s visokom učestalošću monomernih delecija) HORova i duplikona, računanje topološke entropije i prijelazne matrice za genomske sekvence, te novi model bakterijskih oscilacija. Važnost istraživanja: nove fundamentalne spoznaje o HORovima i duplikonima, te mehanizma staničnih oscilacija, HOR-anotacija za GenBank, topološka entropija i prijelazna matrica za genom, mogućnosti primjene u medicini za istraživanje karcinoma i u evolucijskoj biologiji, model Min-proteinskih oscilacija u E. coli. |
|
|
|
|
|
|
|
