我们的基因含有制造蛋白质的配方，这些蛋白质可以构建和调节我们的身体。我们的遗传信息储存在DNA中。当DNA序列发生遗传或获得性的永久性改变时，就会发生基因突变。突变可能导致蛋白质功能障碍，通常会导致疾病或药物的对抗作用。与疾病相关突变的大数据相比，关于基因突变如何影响我们的健康的知识非常有限。
德州农工大学电气与计算机工程系和TEES-AgriLife生物信息学和基因组系统工程中心的一名研究人员正在开发计算框架，以研究与疾病相关的基因突变导致健康问题的机制。
助理教授沈杨博士获“最大化调查人员研究奖”(米拉他的研究项目名为“解开人类疾病相关蛋白质突变的分子和系统水平机制”，由美国国立卫生研究院授予早期研究者(ESI)。这个耗资167万美元的项目将持续五年。
“高通量技术为我们提供了大量关于基因突变及其导致的健康问题的数据，”沈晓明说。“然而，我们非常需要有效和高效的方法来发现知识，也就是说，确定为什么突变会导致这些问题，以及如何从治疗上解决它们。”
该跨学科项目旨在开发新颖的、多尺度的计算框架，该框架严格且可推广，以帮助缩小可观测数据和机械知识之间不断增加的差距，并帮助开发有效的治疗策略。
Shen说:“具体来说，一个计算框架将预测和机械地解释蛋白质突变的后果如何影响个体的1D序列和3D形状，它与其他蛋白质的相互作用以及许多突发性行为。”“逆计算框架将根据所发现的机制设计突变实验和候选药物，以达到预期的健康效果。这些计算框架的相互作用将使计算和实验能够在追求知识发现的过程中相互迭代。”
Shen表示，该项目的成功完成将为数学优化、机器学习和图论做出算法贡献。该项目有望为疾病的病理生物学提供新的见解，并促进以系统为基础的方法来设计治疗策略。
Shen为ESI获得的MIRA是德州农工工程学院获得的首个此类奖项。bob官方体育appios这也是德州农工系统的第一个类似奖项，以及今年的另一个奖项Jonathan T. Sczepanski博士他是哈佛大学的助理教授化学系．
沈南鹏于2015年加入德州农工大学。他在生物信息学方面的研究兴趣包括生物分子、系统和数据建模的优化和学习算法。他的研究应用包括蛋白质对接、蛋白质和药物设计、系统和合成生物学以及组学。他的研究项目也得到了美国国家科学基金会和其他联邦机构的资助。
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