Tvärvetenskapligt ledarskap i beräkningsbaserad genetik
- Diarienummer
- F06-0029
- Start- och slutdatum
- 080301-131231
- Beviljat belopp
- 8 500 000 kr
- Förvaltande organisation
- Swedish University of Agricultural Sciences
- Forskningsområde
- Livsvetenskaperna
Summary
De flesta egenskaper hos djur, växter och människor har en multifaktoriell snarare än en monogen genetisk reglering. Om vi kan lära oss mer om hur genetiken reglerar dessa egenskaper får vi nya möjligheter att ta fram effektiva strategier för att förbättra vår hälsa, välfärd och miljö. Trots de stora ansträngningar som gjorts för att studera komplexa egenskaper genetik, är kunskapen om de underliggande genetiska mekanismerna försvinnande liten. Jag ämnar att utnyttja ett tvärvetenskapligt angreppssätt för att utveckla nya beräkningsmetoder med syfte att både öka effektiviteten och förbättra den biologiska insikt som man får när man analyserar experimentella data från studier som syftar till att kartlägga komplexa egenskapers genetik. Vi kommer att lösa omedelbara problem i studier där man utnyttjar experimentella populationer och därigenom bidra med ny kunskap av intresse för tillämpningar inom lantbruk och medicin. Samtidigt kommer de utvecklade metoderna att inom en snar framtid kunna utnyttjas inom human sjukdomsgenetik. Genom etablerandet av ett världsledande, tvärvetenskapligt forskningsprogram i beräkningsbaserad genetik kommer vi att uppnå en bättre förståelse för komplexa egenskapers biologi, skapa en unik miljö för utbildning av doktorander, öka inflödet av internationell forskarkompetens och därigenom öka konkurrenskraften hos svensk forskning och industri.
Populärvetenskaplig beskrivning
Hur tvärvetenskap kan bidra till förbättrad folkhälsa, effektivare livsmedelsproduktion och en bättre miljö De flesta egenskaper hos människor, djur och växter regleras av ett komplext samspel mellan gener och miljö och kan ofta mätas på en kontinuelig skala. De kallas ofta komplexa eller kvantitativa egenskaper och omfattar t ex folkhälsosjukdomar som hjärt-kärl sjukdomar, astma och diabetes och viktiga egenskaper inom livsmedelsproduktionen som sjukdomsresistens, tillväxt av muskel och fett samt fertilitet. Teknikutvecklingen varit snabb inom det molekylär genetiska området under de sista 20 åren. Vi kan nu studera det genetiska släktskapet mellan besläktade och obesläktade individer i hela genomet och genom att studera hur genetiska likheter på olika ställen i genomet (loki) och likheter mellan individer för egenskaper som sjukdomsfrekvens eller kroppssammansättning hänger samman, kan man identifiera gener som reglerar dessa egenskapers uttryck. De analyser som används för dessa studier innefattar avancerad matematisk modellering, statistisk testning och kräver effektiva datorprogram och datorer. Vi håller på att bygga upp ett forskningsprogram där matematiker, statistiker, datavetare och genetiker jobbar tillsammans över traditionella ämnesgränser, sk tvärvetenskap, för att ta fram unika metoder för att studera komplexa egenskapers genetik. Vi utvecklar metoder som redan idag kan utnyttjas för att analysera data från djur- och växt- studier. De bidrar därför direkt till grundforskning som ämnar att öka kunskapen om komplexa egenskapers genetik och tillämpad forskning för att förstå den genetiska regleringen av viktiga egenskaper för produktion av livsmedel från djur och växter. Vi har valt att utveckla metoderna som endast kräver små anpassningar för att kunna användas för att studera den genetiska regleringen av sjukdomar som astma, diabetes, fetma samt biverkningar av läkemedel hos människa så fort tillräckligt bra data är tillgängliga där. Vårt tvärvetenskapliga arbete kommer därför att bidra till en ökad förståelse om den genetiska regleringen av dessa komplexa egenskaper. Detta ger i sin tur möjligheter att t ex öka effektiviteten inom livsmedelsproduktionen, och därigenom minska dess negativa miljö bieffekter, ta fram nödvändig kunskap för att utveckla nya och minska bieffekterna av existerande läkemedel. Mycket arbete återstår, men en satsning på att utveckla analytiska verktyg inom genetiken är en viktig investering för framtiden.