学术报告

CGM 第38期：在进化生物学的框架下利用深度学习预测基因表达

2018-09-19

深度学习已经给无数的领域带来了深刻的变革，在分子生物学和基因组学中也同样具有广阔的应用前景。但是，由于基因之间以及物种之间存在进化关系，使得生物学中深度学习模型的建立和训练具有一定的特殊性。如果把其他学科的深度学习模型照搬到生物学领域，可能会造成不准确甚至错误的结论。因此，我们提出两种训练深度学习模型的方式：（1）根据基因家族将数据分为训练集和测试集。（2）利用直系同源基因训练模型。我们用这两种方……

学术报告

CGM 第37期：My experience of facilitating both hypothesis-driven and data-driven research as a bioinformatician

2018-09-05

作为生物信息学家，经常遇到两种情况，第一种，生物学家根据明确的hypothesis设计实验，产生实验数据，本次报告我以一套single cell RNA-seq的数据分析为例，分享通过对数据进行QC控制，去除batch effect，降维处理等来回答生物学家已有的生物学问题。第二种情况是生物学家通过高通量实验手段产生了大量的数据，希望从数据中挖掘出新的知识和规律，这种情况需要借助数据整合分析平台，……

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CGM 第36期：从植物系统发育浅谈生命之树及应用

2018-08-22

“北冥有木，生命之树。树之大，枝枝叉叉数百万年也”。 […] 其实，“生命之树 (Tree of Life)” 这个词，在生物学领域最早是达尔文从宗教书典中引用过来的，用以比喻地球上所有生物之间的系统发育关系。即，万物同根，有着树形一样的亲缘关系和进化历史；它像家谱一样，我们可以逆着时光，追溯地球上所有生物之间的关系和共同祖先。海量数据的产生及生物信息学、计算机科学的快速发展与革新，……

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CGM 第34期：基因和环境因子共同解析表型可塑性（Phenotype plasticity）

2018-07-25

2016年，美国科学基金会（NSF）提出了十大科研问题，其中一个是，解析生命的规则，预测表型。表型是由基因，环境，和它们的互作共同决定的。同卵双胞胎在不同的家庭成长，为什么身高有差异？同一个花园种不同品种的植物，为什么株高有差异？表型为什么具有可塑性？这些问题都值得深入研究。针对某一个可观测到的表型，例如植物开花，具体是哪一些基因，哪一些环境因子决定的，和它们之间是如何互作的。我们通过一……

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CGM 第33期：比较基因组发现线虫控制性选择的新基因家族

2018-07-11

为了揭示生育模式对基因组的影响，我们比较了异交线虫Caenorhabditis nigoni与其自生育近亲同胞物种C.briggsae的染色体。 C. nigoni的基因组类似于异交亲属，但蛋白质编码基因比C. briggsae多31％。缺乏C. briggsae同源物基因的C. nigoni基因不成比例地偏小并且在表达上具有雄性偏向。这些包括雄性分泌的短（mss）基因家族，……

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CGM 第32期：Preferential retention of homeologs from a single parental subgenome after polyploidy is shaped by functional interactions and dosage-based intrinsic selective constraint

2018-06-27

全基因组多倍化被认为在植物的演化以及被驯化的过程中起到重要的驱动作用。当亚基因组来自不同物种时，即在异源多倍体（allopolyploidy）中，多拷贝基因会发生不平等的丢失（biased fractionation）：来自某一亚基因组的基因更有可能存留（least fractionated subgenome），而其他的拷贝更易在进化过程中丢失。本次报告将介绍一个基于Markov模型和似然估……

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CGM 第31期：Phylogenetic identification of endosymbionts and microbiome

2018-06-13

尽管“操作分类单元”OTU(Operational Taxonomic Units)的弊端众所周知，它却仍然作为微生物分子鉴定，多样性和生态研究的基础单元，被大家普遍应用。OTU的厘定基于遗传距离，一般以3%为界限。当下的多款微生物组（群）microbiome软件，譬如QIIME和MOTHUR，均以计算和分析OTU为主要任务。本次讲座中，张冠阳将介绍如何应用系统发育学的思路和方法对二代测序数……

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CGM 第30期：Phylogenetic approaches for quantifying interlocus gene conversion

2018-05-30

位点间基因转换（IGC）使基因重复均质化。虽然基因组一般含有很多重复基因，但IGC对进化的重要性知之甚少，主要是由于缺乏统计工具。在本次报告中，我们总结了与IGC定量相关的系统发育建模策略。我们将首先介绍将IGC添加到广泛使用的序列变化概率模型中的策略。在14组酵母核糖体蛋白基因中，我们估计了源自IGC而不是点突变的密码子替换的百分比。我们发现比例从20％到38％不等。我们的结果与IGC在14个基……

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CGM 第29期：Dissecting the basis of novel trait evolution in a radiation with widespread phylogenetic discordance

2018-05-16

系统发育树为分析性状在不同物种之间的进化过程提供了参考。但在快速进化的物种类群中使用唯一的物种树可能会让我们对性状的进化做出错误的解释。例如，我们可能会认为一个新的性状很快地在不同物种中独立进化产生。但实际上当存在某些祖先状态的等位基因在物种间的不完全谱系筛选（ILS）以及物种间的基因渗透时，很多基因树会不同于物种树。而当这些不同于物种树关系的基因控制我们所感兴趣的性状时，我们就会看到类似于趋同进……

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CGM 第28期：Plant cell identity determination by Chromatin regulators

2018-05-02

植物发育阶段的转变或是生长环境的改变都能引发细胞特征的重塑，伴随着大量基因表达的改变以及外部形态的变化。在这一过程中，染色质调控因子起到了重要的调节作用。本次演讲，我将分别介绍染色质重塑因子及 Polycomb 抑制蛋白复合物如何参与到植物细胞生长发育的调控。生长素的局部浓度梯度分布决定了顶端分生组织干细胞分化成花原基，但是具体的调控机理仍不明确，我们的研究表明，……

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