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利用焦磷酸定序法偵測混合DNA樣本池中的未知單一核甘酸多型性--- 一個新演算法的發展與應用
(2008)
林勇欣
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Lin Yeong-Shin
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國立交通大學生物科技學系(所)
在族群遺傳學研究上，尤其是針對人類的常見(複雜)疾病，單一核苷酸多型性(SNPs)扮演了非常重要的角色。當我們想要對大量樣本做篩檢以了解各種對偶基因在族群中所佔的比率時，利用混合DNA樣本池則是一個有效又經濟的做法。另一方面，焦磷酸定序法則可能是近年來最成功的非傳統定序方法。它不只被使用來偵測SNPs以及判斷生物體的不同分離株，同時也因為焦磷酸定序反應發出的光訊號和樣本DNA的量呈高度相關，它也被使用來估計對偶基因的表現量以及分析各對偶基因在混合DNA樣本池中所佔的比率。然而，在進行焦磷酸定序反應時，我們必須很小心的設定dNTPs加入的順序以避免異型合子序列造成的反應不同步，因為這個順序決定了定序反應產生的焦磷酸定序圖譜。雖然焦磷酸定序法很適合用來做為已知SNP的模式比對，它卻很難被應用來發掘新的SNP，因為這是一個很困難的問題，通常需要靠人工的方式才能進行。目前的序列分析軟體仍無法在混合DNA樣本池中找出新的SNP。本研究的目的就是要發展出一種演算法來解決這個問題。這個演算法不只可以在有預期外的突變發生時仍可自動判讀焦磷酸定序圖譜，還可以被應用來篩選尋找混合DNA樣本池中的新SNP。因此本研究應可被廣泛的應用，尤其是在族群遺傳學的研究上。我們也將根據發展出來的演算法建立一個網頁平台，以提供對於利用焦磷酸定序法來研究族群遺傳學有興趣的生物學家使用。最後，我們也會利用這個方法來解決實際的生物問題。最先選擇的是利用台灣草蜥複合種群做為模式生物來研究驗證異域種化、同域種化、鄰域種化、以及梯度種化等假說。
利用直系同源基因資訊開發新演算法提供有效鑑種方法及基因水平轉移研究
(2010)
林勇欣
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Lin Yeong-Shin
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國立交通大學生物科技學系（所）
利用直系同源基因資訊開發新演算法提供有效鑑種方法及基因水平轉移研究
(2009)
林勇欣
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Lin Yeong-Shin
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國立交通大學生物科技學系(所)
利用直系同源基因資訊開發新演算法提供有效鑑種方法及基因水平轉移研究
(2011)
林勇欣
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Lin Yeong-Shin
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國立交通大學生物科技學系（所）
轉位因子(跳躍基因)在靈長類基因體的演化分析研究
(2013)
林勇欣
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Lin Yeong-Shin
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國立交通大學生物科技學系（所）
在多年來的研究中我們已經知道，人類的基因體有一半以上都是由重複片段序列所組成。這些重複片段中絕大多數都是轉位因子(跳躍基因)，包括轉位子(transposon)與反轉錄轉位子(retrotransposon)。其中Alu(一種靈長類特有的反轉錄轉位子)與LINE 1(另一種反轉錄轉位子)合計佔了人類基因體的27%。過去這些轉位因子常被認為是沒有用的垃圾DNA或是自私的DNA。然而，在最近的一篇報導中顯示，在人類的第19條染色體上有一個聚集了許多Alu單元以及許多靈長類特有的微小核醣核酸(microRNA)的叢集片段，此片段被命名為C19MC。我們提出一個假設，這個叢集的起源可能是來自一連串的序列複製事件造成。雖然這些微小核醣核酸的功能未知，但是靈長類的起源很可能和C19MC的形成有很大的關係。而C19MC很可能是透過Alu媒介的一連串複製機制所形成。因此我們很有興趣想要了解C19MC的演化歷史。透過分析每一個歷史事件，我們就有機會提出一個可能的模型來解釋C19MC形成的機制。這個研究也許可以幫助了解轉位因子與微小核醣核酸交互作用的關係。進一步地，我們也想研究在其它模式物種中是否也有類似的現象與機制。本計畫另一個主題是研究鑲嵌在靈長類LINE 1中的簡單重覆序列(微衛星)的演化機制。由於微衛星的演化速率很快，辨識分化距離較遠的物種間的同源微衛星並不容易。也因此通常不容易得到足夠量的同源微衛星資料以建立可靠的微衛星演化模型。還好我們在之前的研究發現在LINE 1的某個特定的位置經常鑲嵌了一段簡單重覆序列，這些簡單重覆序列的長度和組成在LINE 1之間可以有很大的變異。由於所有的LINE 1都可以正確的排序(align)並依此建立可靠的演化樹，我們可以因此知道這些嵌在LINE 1中的大量簡單重覆序列(微衛星)的演化歷史。因此我們可能可以提出一個合理的微衛星演化模型。基於這個模型，我們也可以利用電腦去模擬微衛星的演化。模擬的結果與實際觀察到的資料的一致性便可用來評估我們所提出模型的可靠度。
轉位因子(跳躍基因)在靈長類基因體的演化分析研究
(2012)
林勇欣
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Lin Yeong-Shin
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國立交通大學生物科技學系（所）
在多年來的研究中我們已經知道，人類的基因體有一半以上都是由重複片段序列所組成。這些重複片段中絕大多數都是轉位因子(跳躍基因)，包括轉位子(transposon)與反轉錄轉位子(retrotransposon)。其中Alu(一種靈長類特有的反轉錄轉位子)與LINE 1(另一種反轉錄轉位子)合計佔了人類基因體的27%。過去這些轉位因子常被認為是沒有用的垃圾DNA或是自私的DNA。然而，在最近的一篇報導中顯示，在人類的第19條染色體上有一個聚集了許多Alu單元以及許多靈長類特有的微小核醣核酸(microRNA)的叢集片段，此片段被命名為C19MC。我們提出一個假設，這個叢集的起源可能是來自一連串的序列複製事件造成。雖然這些微小核醣核酸的功能未知，但是靈長類的起源很可能和C19MC的形成有很大的關係。而C19MC很可能是透過Alu媒介的一連串複製機制所形成。因此我們很有興趣想要了解C19MC的演化歷史。透過分析每一個歷史事件，我們就有機會提出一個可能的模型來解釋C19MC形成的機制。這個研究也許可以幫助了解轉位因子與微小核醣核酸交互作用的關係。進一步地，我們也想研究在其它模式物種中是否也有類似的現象與機制。本計畫另一個主題是研究鑲嵌在靈長類LINE 1中的簡單重覆序列(微衛星)的演化機制。由於微衛星的演化速率很快，辨識分化距離較遠的物種間的同源微衛星並不容易。也因此通常不容易得到足夠量的同源微衛星資料以建立可靠的微衛星演化模型。還好我們在之前的研究發現在LINE 1的某個特定的位置經常鑲嵌了一段簡單重覆序列，這些簡單重覆序列的長度和組成在LINE 1之間可以有很大的變異。由於所有的LINE 1都可以正確的排序(align)並依此建立可靠的演化樹，我們可以因此知道這些嵌在LINE 1中的大量簡單重覆序列(微衛星)的演化歷史。因此我們可能可以提出一個合理的微衛星演化模型。基於這個模型，我們也可以利用電腦去模擬微衛星的演化。模擬的結果與實際觀察到的資料的一致性便可用來評估我們所提出模型的可靠度。
轉位因子(跳躍基因)在靈長類基因體的演化分析研究
(2014)
林勇欣
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Lin Yeong-Shin
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國立交通大學生物科技學系（所）
在多年來的研究中我們已經知道，人類的基因體有一半以上都是由重複片段序列所組成。這些重複片段中絕大多數都是轉位因子(跳躍基因)，包括轉位子(transposon)與反轉錄轉位子(retrotransposon)。其中Alu(一種靈長類特有的反轉錄轉位子)與LINE 1(另一種反轉錄轉位子)合計佔了人類基因體的27%。過去這些轉位因子常被認為是沒有用的垃圾DNA或是自私的DNA。然而，在最近的一篇報導中顯示，在人類的第19條染色體上有一個聚集了許多Alu單元以及許多靈長類特有的微小核醣核酸(microRNA)的叢集片段，此片段被命名為C19MC。我們提出一個假設，這個叢集的起源可能是來自一連串的序列複製事件造成。雖然這些微小核醣核酸的功能未知，但是靈長類的起源很可能和C19MC的形成有很大的關係。而C19MC很可能是透過Alu媒介的一連串複製機制所形成。因此我們很有興趣想要了解C19MC的演化歷史。透過分析每一個歷史事件，我們就有機會提出一個可能的模型來解釋C19MC形成的機制。這個研究也許可以幫助了解轉位因子與微小核醣核酸交互作用的關係。進一步地，我們也想研究在其它模式物種中是否也有類似的現象與機制。本計畫另一個主題是研究鑲嵌在靈長類LINE 1中的簡單重覆序列(微衛星)的演化機制。由於微衛星的演化速率很快，辨識分化距離較遠的物種間的同源微衛星並不容易。也因此通常不容易得到足夠量的同源微衛星資料以建立可靠的微衛星演化模型。還好我們在之前的研究發現在LINE 1的某個特定的位置經常鑲嵌了一段簡單重覆序列，這些簡單重覆序列的長度和組成在LINE 1之間可以有很大的變異。由於所有的LINE 1都可以正確的排序(align)並依此建立可靠的演化樹，我們可以因此知道這些嵌在LINE 1中的大量簡單重覆序列(微衛星)的演化歷史。因此我們可能可以提出一個合理的微衛星演化模型。基於這個模型，我們也可以利用電腦去模擬微衛星的演化。模擬的結果與實際觀察到的資料的一致性便可用來評估我們所提出模型的可靠度。