Detaljerad information för diarienr 2001-2752  
 
 
Besl. instans: NT
Ämnesområde: Matematik & teknisk matematik
Beslutsdat: 2001-11-16
Namn: Linusson, Svante
Titel: Professor Kön: Man
Univ./Institution: Linköpings universitet - Matematiska institutionen (MAI)
Projekttitel: Kombinatoriska problem i bioinformatik
Project title: Combinatorial Problems in bioinformatics
Värdhögskola: Linköpings universitet
SCB-klassificering: Diskret matematik, Bioinformatik, Tillämpad matematik
Beviljat(SEK): Bidragsform/Finansieringskälla   2002 2003 2004
  Projektbidrag/
Vetenskapsrådet, naturvetenskaplig-teknikvetenskaplig forskning
  390000 390000 390000
Beskrivning: Att bestämma det evolutionära avståndet. Den grundläggande frågeställningen gäller att ta fram matematiska metoder för att jämföra DNA-sekvenserna för två närbesläktade arter. En sorts mutationer som sker är att en rad med gener lossnar från kromosomen och fastnar någon annanstans i kedjan av gener. Exempel: ABCDEFG blir ADEFBCG Om vi utgår från gensekvensen för en organism X kan vi betrakta gensekvensen för den närbesläktade organismen Y som en omkastning, en permutation, av generna i X. I verkligheten har generna också en riktning och om den delen som har lossnat sätter sig åt andra hållet så ändras riktningen. Detta kan modelleras genom att sätta minustecken framför de gener som har bytt riktning. Frågan är nu om vi i efterhand, efter att många mutationer av ovanstående typ hat skett, kan titta på de två gensekvenserna och avgöra vilka mutationer som har skett och hur många. Detta kan bland annat leda till att man kan räkna ut hur länge sedan det var som de båda organismerna skiljde sig åt i evolutionshistorien. Kombinatoriker har studerat liknande frågor på permutationer de senaste decennierna och har nu från biologerna fått nya mer komplicerade frågor att tampas med. Vi vet ännu så länge lite om möjligheterna och svårigheterna med att svara på dessa bioinformatiska frågor. Projektet skulle dels innebära att studera teoretiskt olika metoder att avgöra avståndet mellan två gensekvenser. Dels att med hjälp av de nu snabbt växande databaserna över organismers genuppsättningar, studera och jämföra närbesläktade arter, genom att testa metoderna i praktiken. Svaret på om vi kan räkna ut vilka mutationer som har skett, vet vi inte ännu. Det verkar svårt, men med samarbete mellan matematiker och biologer kanske man kan reda ut mer exakt vilka sorts mutationer som är vanliga och då kan man i alla fall hoppas på goda uppskattningar. När du har hört påståenden av typen "människan och schimpansen har 99% samma DNA". Då har påståendet gällt DNAs innehåll. Man har mätt antalet så kallade punktmutationer. Man har dock funnit relativt närbesläktade arter, som till exempel kålrot och vitkål, som har nästan exakt samma DNA innehåll. Däremot har de helt olika struktur. Problemet att bestämma det antal år som har gått sedan två arter skiljdes åt från en gemensam förfader är ett gammalt och svårt problem. Tack vare den nya bioinformatiken har helt nya möjligheter öppnat sig. Nästa steg i tillämpningen blir att använda dessa metoder för att bygga upp hela de evolutionära träden från gensekvenserna. Det pågår ett samarbetsprojekt inom Linköpings universitet med bl.a. matematiker, dataloger och medicintekniker från teknisk högskolan och molekylärbiologer från Hälsouniversitetet. Vi kommer att ha en gemensam doktorandkurs under HT2001, vilket blir en utmärkt startpunkt för doktorandprojektet. Projektansökan gäller resurser att anställa en doktorand som kan jobba med dessa frågor. Jag har en mycket duktig doktorandkandidat, Jonna Gill, som precis har börjat ägna sig åt forskarstudier i matematik och som är intresserad av dessa frågeställningar.