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把软件引进引进遗传学

时间:2015-05-11 14:22:35 点击:

用软件破解的遗传信息

 

以前有句俗语叫‘众擎易举’。意思是即使简单的事情,如果几个人一起做的话会更简单。况且难的事情会怎么样呢。现代社会为了更快,更有效率的生活,为了解决不断面临的更难的问题而努力着。当然为了解决问题并不只是一门学问就可以,而是需要好几门学问结合才会变得简单。研究生命的生命科学和研究机械的电脑工学,完全不搭边的两个专业相结合的时候会出现什么样的结果呢。让我们一起揭秘白恩玉教授(工科大·电脑)的研究成果。 

 

用基因就能说明人类的一切吗。具有统一信息的孪生双胞胎在所有方面都是一致的吗。答案是否定的。因为遗传信息不仅是人类最基本的构成,而且负责实际生命活动的是身体内十万种以上的蛋白质。即使是相同的蛋白质,根据身体的活动会产生不同的行动,即使其顺序一致,根据化学性的变化功能也不一样。像这种蛋白质的数式化 (PTM, Post-Translational Modifications) 既是现代遗传信息学的核心要素,也是一项重要的研究课题。 

白教授把蛋白质数式化比喻成人们换衣服,并对其进行了说明。一个人穿着登山服去登山,如果再穿上正装去公司上班,蛋白质也会根据情况的不同产生变化。蛋白质的这种数式化很多样,只有很好的掌握和区别才能获得更正确的遗传信息。白教授的论文‘SOFTWARE EYES FOR PROTEIN POST-TRANSLATIONAL MODIFICATIONS (为了探究蛋白质的数式化而放大的微软)’是对分析蛋白质的多种数式化数据库的软件进行研究。这就把人类的遗传信息更拓宽了一步,并能够更准确地进行分析。例如,把遗传病性较强的早期胃癌患者分类的时候,只能把现有的遗传信息分为两个群。这里考虑到蛋白质数式化的情况下,就能够分为三个群,而且还可以进行更细致的治疗。白教授的论文在质量分析领域的著名学术期刊‘Mass Spectrometry Reviews’上得到了研究的实用性认证。 

最近生物学被叫做数据科学。因为一个人的基因分析数据大约要达到100GB。随着科学技术的不断发展,在过去看不到的信息现在都能够掌握。生物学者一个人分析的话很难得出自己想要的结果。通过白教授和学工开发的计算法,提取更有效的数据很有必要。现在白教授的能力已经得到认证,她正在和国内外大学的教授们一起进行研究。 

白教授为了阐明蛋白质数式化举了一个简单的例子。一般来说,蛋白质的数量很多,但是由于条件的不同蛋白质数式化的表现与否也会不同,所以这种情况蛋白质的数量就会超出想象。就像一张照片里有一万个人,他们各自穿的什么衣服,穿的什么样的鞋一样很难确定。因为这个数量很庞大,所以需要在有效合理的时间内能够得出结果的一个软件。白教授开发的这种计算法已经通过数据库把蛋白质进行了比较·对照,并使用了能够减少这庞大的团体的方式。 

通过合作同时进步
白教授把软件带到生物学是在一个偶然的契机下。在国外准备获得博士学位的生物学专业的前辈拜托她找出和研究相关的数据。这需要利用电算学的专业计算法,但同时对白教授来说也是一个重大的意义。把生物学很难解决的问题和电脑工学相结合后解决很有趣。现在能够得到高水平的研究结果并不是一个人就能够完成的,需要很多人合作来进行。

进行研究的时候相对较难的地方都是通过合作解决的。在提取遗传信息的实验数据和数据库计算分析多少都有些不精准。而且信息错误的时候,很难去判断实验数据和计算法到底是哪个错误。解决这个问题的方法只有一直反馈实验数据和计算法的关系和掌握相互的问题点。通过正确的计算找到错误的实验数据,通过正确的实验数据找到错误的计算法。结果就会使实验数据和计算法都能够得到正确的结果。

现在白教授和10余名教授一起针对早期胃癌遗传进行团体研究。在研究疾病的遗传原因的集团有电脑工学教授的参与很令人吃惊。白教授表示在大的医院有电脑工学专业并掌握遗传信息的教授”“在现代医学研究中,电脑工学是一个很要必要的存在。

 

做有用的研究
白教授本人的研究哲学有两个。第一就是正直。自己的研究结果当然要比别人的研究结果更珍贵。但是客观地希望关注自己的数据。正直地去研究的时候,既能够得到别人的批判,又能打开别人的心扉。这是最基本的。第二就是要做有用的研究。为了研究而研究没什么意思。应该通过研究结果使其能够真正的运用到实际生活当中。站在生命科学和电脑工学交汇处的白教授,应该是融合的时代最受欢迎的研究者了吧。

                                                                                                                        

                                                                        박종관 记者  pjkko@hanyang.ac.kr
                                                                        박설비 摄影  sbi444@hanyang.ac.kr      

 

 

 

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