圣彼得堡国立大学实验室致力于开发、测试和应用创新计算机程序,用于发现人类疾病基因、脊椎动物基因组注释及比对,并转化科研成果以改善公共健康和环境。实验室将在以下方向开展工作:
- 利用俄罗斯、中国和美国的现有及新队列,基于全基因组关联研究 (GWAS) 发现人类基因。
- 脊椎动物基因组测序组装与基因组注释。
- 解决后基因组时代关于人类基因组信息和生物样本获取的伦理争议。
- 物种保护与基因组鉴定。
- 培训与教育项目。
目标与任务
研究方向: 生物学、生物信息学、生物医学技术、伦理学、自然保护
项目目标:- 在圣彼得堡建立基因组生物信息学中心,用于开展跨学科研究(涵盖遗传学、数学、编程等领域的科学家),并为学生和实习生提供培训。
- 开发并应用创新的计算机和生物信息学分析工具,利用遗传学、生物信息学和计算生物学的最新成果进行生物体基因组组装、注释和基因发现,随后将研究成果应用于医疗保健、农业和自然保护领域。
研究成果的应用
科学成果:- 开发并应用了 GWATCH 信息平台,用于可视化和解释基于全基因组关联分析的基因搜索结果。
- 启动了圣彼得堡国立大学“俄罗斯基因组”项目,目前已对居住在俄罗斯联邦不同地区的 334 个完整人类基因组进行了测序。
- 基于俄罗斯人群遗传多样性研究建立国产生物信息数据库,并建立俄罗斯人群中具有医学意义的基因组变异遗传数据库。
- 创建了 GMTV 程序和数据库,旨在对俄罗斯联邦境内的结核分枝杆菌菌株进行编目和分析。
- 首次对多种植物基因组进行了测序、组装和注释,识别出数个与不同类型有性及无性繁殖功能相关的基因,并正在开展关于繁殖调节的进一步基因组研究。
- 已建立俄罗斯联邦境内哺乳动物生物样本库。
- 开发了用于分析 40 多种珍稀动植物基因组测序数据的新方法和工具,包括猎豹、非洲狼和高杂合度植物 Boechera。
研究成果的应用:- GWATCH 信息平台已应用于生物信息学和遗传学领域,该平台包含一套创新的交互式程序,可自动发现并验证介导人类慢性疾病抗性的基因变异。从这个意义上说,GWATCH 是一款复杂但用户友好的计算程序,用于查看基因组关联、以显性方式确认新的基因关联,并识别迄今为止难以确定的重要基因影响。
- 所获成果可用于寻找疾病相关基因,监测艾滋病和肺结核等疾病的发展,以及推动物种起源进化理论和生物信息学学科的发展。
教育与人才再培训
- 在圣彼得堡国立大学为国际教育平台 Coursera 开发了俄语版《生物信息学导论》课程。
- 举办了吸引相关领域专家参加的研讨会。
- 在实验室为外地高校的学生和员工提供了咨询和实习机会。
- 组织员工在远东联邦大学、巴什基尔国立大学(俄罗斯)进行实习。
合作伙伴
史密森尼学会(美国)、哈佛大学(美国)、北卡罗来纳州杜克大学(美国)、南里奥格兰德联邦大学(巴西)、比勒陀利亚大学(南非)、波尔图大学(葡萄牙)、苏黎世大学(瑞士)、中欧理工学院 (CEITEC)、马萨里克大学(捷克共和国)、印度理工学院马德拉斯分校(印度)、北京大学(中国):开展生物信息学分析数据联合研究,发表联合出版物。