果蝇及人类种系的细胞溯祖理论，计算机模拟和统计分析方法

项目名称： 果蝇及人类种系的细胞溯祖理论，计算机模拟和统计分析方法

项目编号： No.91231120

项目类型： 重大研究计划

立项/批准年度： 2013

项目学科： 遗传学与生物信息学、细胞生物学

项目作者： 符云新

作者单位： 云南大学

项目金额： 100万元

中文摘要： 微进化的极致莫过于个体发育过程里细胞分裂发生的突变和导致的后果。如果对个体发育过程的突变规律不甚了解，那么推断微适应性进化就难于深入。直到最近为止，由于没有足够的实验数据和分析方法，使得人们对其了解甚少。我们近期的一项持续4年的大规模突变筛选，为揭示果蝇种系谱系发育过程突变规律提供了难得的数据；而新一代测序技术也让大规模检测个体内细胞间分子差异正逐渐成为现实。本项目将针对现有和未来数据资源，发展和完善用于果蝇及人类种系突变研究的细胞溯祖理论、样本模拟算法和统计分析方法，全面了解果蝇种系突变规律和为未来研究人类种系突变奠定基础。具体包括：1）建立和完善细胞溯祖理论及模拟算法；2）开发新的统计分析方法；3）全面地分析果蝇突变数据，包括检验自然选择、种系发育动态的各种假设等；4）开发可应用于新一代测序技术产生的数据的细胞溯祖理论和方法，及其最佳的实验设计，包括样本大小，测试长度和测试精度。

中文关键词： 溯祖理论；种系谱系；果蝇；计算机模拟；突变分析

英文摘要： The ultimate of microevolution is molecular changes and their consequences when cells divide during individual growth. Without understanding the pattern of mutations during individual growth it is hard to go far for studying micro-adaptive evolution. However, due to the difficulty in obtaining data of sufficient resolution, the dissection of mutation rates at level of cell division during development has seen little process for decades. A recently completed large multi-year experiment for screening recessive lethal or nearly lethal germ-line mutations in male Drosophila melanogaster provides much needed data to investigate various aspects of mutational distribution. On the other hand, next-generation sequencing technology is fusing the studies of within-individual genetic differences and will produce high-resolution mutation data that are suitable for dissecting mutational distribution. Building on existing Drosophila data as well as anticipated burst of human within-individual polymorphism data, this project intends to make significant progress in understanding mutational distribution in male D. melanogaster, to refine cell coalescent theory, simulation algorithms and statistical methods for both drosophila and human germ-lines.

英文关键词： cell coalescent；germlline lineage；Drosophila；simulation algorithm；mutation analysis