夏季研究亮点:基因调控的基因组和计算方法. 约翰·奎肯布什P ' 24
我们身体的每个细胞都包含一套指令, 编码在一种叫做DNA的分子中, 这有助于决定我们的两个特征，包括身高等, 重量, 发色和我们患糖尿病或癌症等疾病的风险有关. DNA是一种长链聚合物, 这些指令被编码在DNA“序列”(一系列聚合物亚基)中，并按“基因”分组,每一个都携带着制造构成细胞的一种蛋白质的指令.
21世纪初的人类基因组测序为我们提供了人类基因目录，并为我们提供了探索DNA差异如何使我们与众不同的工具. 二十多年后, 我们仍在探索基因是如何, 以及控制它们的基因指令, 最终决定了这些特征.
bbin娱乐平台父 Dr. 约翰·奎肯布什P ' 24, 计算生物学和生物信息学教授，生物统计学系主任 在哈佛T.H. 陈公共卫生学院, 是世界上研究基因和性状之间联系的顶尖研究者之一吗. 他的研究小组已经开发出了一些方法，可以模拟基因如何在网络中协同工作，从而改变细胞的生长和发育，或者从健康转向疾病. 今年夏天, seven students—four rising bbin娱乐平台 seniors working on their 毕业论文 projects; one recent bbin娱乐平台毕业 who did her 毕业论文 work in the lab in the summer of 2021; one rising bbin娱乐平台 junior; 和 a junior from the nearby Winsor School—are working with Dr. Quackenbush和他的研究小组探索人们可以从基因调控中学到什么.
bbin娱乐平台毕业 Mia Shapoval, 22岁, 今年秋天谁将成为波士顿大学的新生, 是在继续她的毕业论文项目吗?她在论文中探索了肺癌男性和女性肿瘤的基因调控过程是如何不同的，并试图理解调控网络的变化如何有助于解释为什么肺癌风险存在性别差异, 吸烟带来的危险, 肺癌的发展速度, 以及人们对治疗的反应. 是什么导致了人类健康和疾病的性别差异是生物医学研究中最未被充分研究的问题之一，回答这个问题有望为如何利用性别作为工具来治疗疾病提供见解，以选择对每个人最有效的治疗方法.
奥黛丽·肖23岁 和 Christian Asdourian, 23岁 是在研究一生中基因调控的变化是如何改变我们的健康状况的吗. 这些“表观遗传时钟”在不同的人身上——甚至在同一个人的不同组织中——以不同的速度运行，并导致许多疾病. 例如, 在人的一生中，肺功能下降是正常的, 但是在肺气肿中看到的功能的迅速下降似乎是一种急剧加速衰老的疾病. 奥黛丽正在研究评估表观遗传年龄的不同方法, 试图理解为什么人与人之间的表观遗传年龄和实足年龄不同，并测试肺癌和正常组织可能在同一个人身上显示不同表观遗传时钟的假设——这些变化可能有助于揭示如何更好地治疗肺癌. 克里斯蒂安正试图了解这个比率对某些基因的影响是否与其他基因不同, 导致每个人患病风险的差异. 具体地说, 他正在研究肺癌特征的差异, 比如肿瘤分期, 以及人口统计变量，如性别或实际年龄, 是否与癌组织的表观遗传年龄有关. 如果癌症是一种涉及表观遗传年龄改变的疾病, 这一分析将深入了解肺肿瘤是如何以及为什么以每个个体独特的方式发展和进展的.
Rohan Biju, 23岁 是在解决如何在包含超过25个基因调控网络中发现可解释模式的问题吗,000个基因和控制它们的元素. 使用一种称为“网络图嵌入”的技术来总结和可视化每个细胞中活跃的复杂调节景观, Rohan的目标是找到在健康和疾病状况之间受到不同调节的基因组，以解释我们所知道的疾病过程. Aditya Venkatesh, 23岁 正在探索利用来自数千个单个细胞(而不是“大量”组织样本)的数据推断基因调控网络的方法。. 通过观察活跃的单个细胞集合的调节过程, Aditya正试图了解组成器官和组织的细胞类型，以及随着疾病的发展，这些成分是如何变化的.
Adam Quackenbush, 24岁 还有Jaya Kolluri, 温莎学校即将升入高年级的学生, 我们正在探索通过发现新事物来加速科学方法应用的方法吗, 完全出乎意料的假设有待检验. 使用大规模的数据集来测量所有25人的活动,在近1000个个体的40个组织中，每一个组织都有000个人类基因，这些个体有广泛的临床数据(包括年龄), 高度, 重量, 性, 比赛, 吸烟情况, 等等), Adam和Jaya正在寻找不同测量变量之间所有可能的关联和联系, 然后用这些来创建一个在线的“意外发现引擎”,“海马, 它允许用户通过选择多个人口统计和其他参数来询问和回答关于个体变量或关于研究对象群体的开放式问题. 例如，有人可能会问“哪些临床变量与受试者年龄相关??或者，“哪些组织中的哪些基因表达水平与受试者体重相关。?或者“哪些基因调控网络边缘与吸烟状况相关??“我们希望SEAHORSE能够让这些开放式问题得到快速探索，从而刺激新假设的发展，最终可以被测试、验证或拒绝.
这些学生中的每个人都直接与一名或多名研究生或博士后一起工作，并作为博士的积极成员参与. 奎肯布什的研究实验室. 他们正在开发和应用R统计编程语言中数据分析的新方法, 软件故障排除, 并在团队的每周小组会议上与所有资深科学家讨论他们的结果和挑战. 学生们将在返校前展示他们的暑期作业，并与他们的导师合作，根据他们的作业开发一份科学出版物。adam和Jaya的项目已经被选为2022年女性统计和数据科学会议的演讲对象，他们已经开始撰写一篇关于他们的在线工具的论文.