上海交大《Nucleic Acids Research》报道计算基因组学新成果

　　

    生物通报道  近日上海交通大学在计算基因组学研究中取得新成果，开发出一种新型的基因组重测序数据储存和分析的新型压缩工具GRS。相关研究成果在线发表在1月25日的《核酸研究》（Nucleic Acids Research）杂志上。

    Fermentas全线产品活动期间6折特价优惠，免费提供样品，快快点击获取

    论文的通讯作者为上海交通大学生命科学技术学院植物分子生物学与生物安全实验室负责人张大兵教授。其早年毕业于中国科学院上海植物生理生态所，主要研究方向包括：植物生殖发育生物学；小分子RNA和生物和食品安全检测和相关数据库。文章的第一作者为张大兵教授实验室的博士生王丛茂。

    随着DNA测序技术的不断发展，科学家们利用这些方便快捷的技术获得了越来越多的生物体参考基因组序列。分析这些序列中的变异，了解其生物学重要性成为了科学家们主要的研究目标。然而在生成大量真核生物包括人类、小鼠和稻米等的参考基因组序列的同时，如何储存和处理这些庞大的基因组数据也成为了生物学家们面临的一个重大的挑战。目前常规用于基因组序列数据比较的生物信息学工具都存在一些自身的局限，例如需要参考单核苷酸多态(SNPs)定位以及缺失和插入信息。

    在这篇文章中，博士生王丛茂在张大兵教授的指导下开发了一种储存和分析基因组重测序数据的新型压缩工具，并将其命名为“GRS”。新型的GRS无需参考SNPs和其他序列变异信息即可处理基因组序列数据，基于参考基因组序列自动重建个体基因组序列数据。当研究人员利用第一台韩国个人基因组序列数据集对GRS进行性能测试时，证实GRS能够获得159倍的压缩，将数据大小从2986.8 MB压缩至18.8 MB。对照检测稻米和拟南芥的序列数据，研究人员证实GRS可将361.0 MB的稻米基因组数据压缩至4.4 MB，拟南芥基因组数据则从115.1 MB 压缩至 6.5 KB。

    新型基因组重测序数据压缩工具GRS不仅改变了现有个体基因组重测序数据的压缩管理方法，还为研究基因组SNPs，Indels及SVs提供了更好的计算思路，为基于染色体水平的计算分子进化和比较基因组学的发展提供了借鉴意义。

（生物通：何嫱）

作者简介：

张大兵教授
博士,上海交通大学教授,博士生导师。
联系方式: [e-mail]
电话:86-21-34205073
主页:http://zhanglab.sjtu.edu.cn

工作、学习经历：1998年中国科学院上海植物生理生态所植物分子遗传专业获博士学位。2005年-现在，上海交通大学生命科学技术学院植物分子生物学与生物安全实验室负责人。国家农业转基因生物标准化委员会委员；第二届国家农业生物安全委员会委员；中国植物学会第十三届理事会植物生理及分子生物学专业委员会委员；《Journal of Integrative Plant Biology》《Journal of Plant Physiology》常务编委。

主要研究方向：
1、植物生殖发育生物学：利用正反向遗传学、生物化学、生物信息学、基因组学、蛋白组学、生理学、结构生物学等手段研究模式植物水稻、拟南芥花器官、花粉等发生和形态建成（图1）的分子机理，研究这些器官形成过程中细胞程序性死亡、脂肪和糖代谢、信号传导等控制机制。
2、小分子RNA：研究控制植物发育重要的miRNA表达调控机制(图2)。
3、生物和食品安全检测和相关数据库：利用荧光实时定量PCR、生物传感、基因芯片、重组抗体、分子印迹等技术检测食品中转基因、农兽药残留检测新技术新方法，并进行标准化和应用研究；同时开展生物安全数据库研究（http://gmdd.shgmo.org）。

奖励和荣誉：曾获上海市科技启明星（2001年）、上海市曙光学者（2004年）、教育部新世纪优秀人才（2004年）、2007年获国家杰出青年科学基金和上海市优秀学科带头人等称号。2004和2005年分别获得省部级科技进步一等奖，分别为第一和第二完成人。

发表的主要论文（*通讯作者）： 围绕花器官发育和生物安全检测等方面在Plant Cell、Plant Physiology、Nucleic Acids Research等刊物发表论文40多篇。

王丛茂
2008年上海交通大学跨学科招生录取学生，在本科阶段学习的自动化控制专业基础上，结合生命科学研究特点，开展生物信息交叉科学学习和研究工作，在此次文章发表之前，王丛茂开发了一套适合双端高通量测序技术的染色质免疫沉淀-测序（CHIP-Seq）DNA-蛋白质结合位点的计算方法，并以第一作者身份在生物信息领域高质量期刊《BMC Bioinformatics》上发表了这个结果。