模式生物分子网络的比较生物学研究

近年来，随着系统生物学的兴起和生物技术的进步，各种模式生物的分子相互作用数据快速积累，这为我们从分子网络水平系统性的研究生命现象打开了窗口，不过也对如何分析和理解由此产生的海量数据提出了巨大的挑战。作为生命科学研究的重要手段，比较生物学自达尔文时代起就发挥了巨大的作用。正如基因组计划极大的依赖于并推动了序列比较方法的发展，分子网络的研究必然也将依赖并推动分子网络水平的比较生物学研究。本课题拟在原有工作基础之上，继续开展模式生物分子网络的比较生物学研究，针对多重网络比较、以基因调控网络为代表的有向网络比较和基于分子网络进化模型的网络比较评判等该领域的关键问题展开研究，并通过项目的开展，发展和建立一套较为完善的、高效的、独具特色的分子网络比较方法和工具。本课题的开展将有望为未来的分子网络比较和分析研究奠定基础，具有重要的理论意义和应用价值。

随着大规模高通量生物技术的发展和应用，生命科学研究正逐渐从单个分子转向分子间的相互作用以及由它们所形成的复杂网络系统。分子间相互作用数据的积累，为我们研究生命现象和疾病打开了新的窗口，同时也对我们如何处理和分析这些海量数据提出了新的问题。作为生命科学研究的重要手段，比较生物学的分析方法自达尔文时代起就发挥着不可估量的作用。基于网络比较生物学研究方法为我们理解和认识生物系统的组织方式提供了一种新的途径。本课题直接靶向分子网络比较领域的关键问题，主要针对多重蛋白质相互作用网络比较和蛋白质网络的进化模型等问题展开研究。在课题的资助下，我们建立了一套支持多重蛋白质相互作用网络比较的方法及相应的软件工具mNetAlign；通过比较生物学的方法研究了蛋白质相互作用网络水平的共进化，建立了蛋白质相互作用网络水平的共进化模型；同时，初步建立起支持双重有向网络比较的方法。这些成果推进了基于网络的比较生物学研究。除此之外，在课题的资助下，我们对microRNA的调控活性也开展了一些研究，并获得了良好的进展。