CC BY
37Компьютерная биология
Секция 9. КОМПЬЮТЕРНАЯ БИОЛОГИЯ
Pluripotency gene network dynamics: System views from parametric analysis
I. R. Akberdin1,2,3, N. A. Omelyanchuk2,3, S. I. Fadeev3,4, N. E. Leskova3, E. A. Oschepkova23, F. V. Kazantsev23, Yu. G. Matushkin23, D. A. Afonnikov23, N. A. Kolchanov23 'BIOSOFT.RU, LLC
2Institute of Cytology and Genetics SB RAS 3Novosibirsk State University 4Sobolev Institute of Mathematics SB RAS Email: [email protected] DOI: 10.24411/9999-017A-2019-10297
Multiple experimental data demonstrated that the core gene network orchestrating self-renewal and differentiation of mouse embryonic stem cells involves activity of Oct4, Sox2 and Nanog genes by means of a number of positive feedback loops among them. However, recent studies indicated that the architecture of the network should also incorporate negative Nanog autoregulation and might not include positive feedbacks from Nanog to Oct4 and Sox2. Thorough parametric analysis of the mathematical model based on this revisited core regulatory circuit identified that there are substantial changes in model dynamics occurred depending on the strength of Oct4 and Sox2 activation and molecular complexity of Nanog autorepression. The analysis showed the existence of 4 dynamical domains with different numbers of stable and unstable steady states. We hypothesize that these domains can constitute the checkpoints in a developmental progression from naïve to primed pluripotency and vice versa. During this transition, parametric conditions exist, which generate an oscillatory behavior of the system explaining heterogeneity in expression of pluripotent and differentiation factors in serum ESC cultures [1].
This research was funded by the Integration Program № 0324-2018-0021. References
1. Akberdin, I.R., Omelyanchuk, N.A., Fadeev, S.I., Leskova, N.E., Oschepkova, E.A., Kazantsev, F.V., Matushkin, Y.G., Afonnikov, D.A. and Kolchanov, N.A., 2018. Pluripotency gene network dynamics: System views from parametric analysis. PloS one, 13(3), p.e0194464.
Поиск новых генов устойчивости сельскохозяйственных растений к биотическому и абиотическому стрессу на основе широкомасштабного анализа транскриптомов
Д. А. Афонников1,2, М. А. Генаев1, Н. А. Шмаков1, З. С. Мустафин1, А. М. Мухин1,2, Д. К. Константинов1,2, А. В. Дорошков1,2, С. А. Лашин1,2
1 Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики СО РАН 2Новосибирский государственный исследовательский университет Email: [email protected] DOI: 10.24411/9999-017A-2019-10298
В настоящее время анализ экспрессии генов сельскохозяйственных культур на основе экспериментов RNA-seq является одним из эффективных направлений поиска генов, имеющих важное биологическое значение. Результаты важны для генетиков и селекционеров при создании сортов, устойчивых к стрессу, поиске маркеров новых полезных генов. Однако большинство публикуемых в статьях и базах результатов анализа экспрессии генов опираются лишь на референсные геномные последовательности. Для сельскохозяйственных растений все больше появляется данных о транскриптомах сортов и линий, генотип которых отличается от генотипа референсного организма. Большинство из таких транскриптомов содержат последовательности, которые не обнаруживаются в референсном геноме и могут быть получены только методом сборки denovo.
В настоящей работе проведен массовый анализ транскриптомов 5 сельскохозяйственных культур (кукуруза, рис, томат, картофель и ячмень), взятых из доступных SRA архивов NCBI и EBI (всего свыше 1300 библиотек).
Для каждой из библиотек было проведена реконструкция последовательностей транскриптов de novo и проведен анализ полученных данных. Показано, что доля транскриптов, которые выравниваются
