Nettverksbasert genomikk

Prosjekter:

• EVOTREE: Hva gjør et tre til et tre? 

  Skog er verdens største terrestriske karbonlager, der trær representerer en ... og fornybar kilde til råmateriale av ligno-cellulose for tradisjonell og fremtidsrettet industri. På tross av skogenes viktighet for livet på jorden, og deres store fremtidspotensiale, kan vi fortsatt ikke besvare det mest grunnleggende spørsmålet: Hva gjør et tre til et tre?

  Vi har som målsetning å forstå treformingsprosessen i angiosperm- og gymnosperm-trearter ved å modellere de regulatoriske nettverkene som orkestrerer forskjellene i stamcellene til treets stoffer. Vi integrerer multi-omiske data for å forutsi regulatoriske nettverk for hver art og sammenlikne disse nettverkene på tvers av arter for å identifisere regulatoriske mekanismer som forklarer trærs evolusjon. I tillegg vil vi eksperimentelt teste noen av de forutsagte regulatoriske mekanismene.

  Vi vil sammenstille regulatoriske nettverk fra tre gynosperm- (nåletrær) og tre angiosperm-arter, for å studere evolusjonen til genetisk regulering i trær. Mens hvert regulatoriske nettverk vil beskrive co-regulering innenfor en art, vil deres kombinerte sammenstilling avdekke bevarte og divergerende regulering på tvers av arter. Vi vil deretter studere forskjellige nettverksegenskaper inkludert individuelle gener, enkle topologier som inneholder flere gener (i.e. nettverksmotiv), subnettverk (i.e. genetiske moduler), og regulatoriske mekanismer (i.e. en eller flere regulatorer som er rettet mot en CIS-regulatorisk modul (CRM) av co-uttrykte gener). 

  Nettverksegenskaper som er sammenstilt på tvers av alle eller de fleste arter er bevart og vil avdekke kjerneregulatoriske mekanismer underliggende hvordan tre formes, mens de som kun er sammenstilt i subsett av arter har divergert og kan benyttes til å forklare evolusjon av plantemangfold. I dette prosjektet er vi spesielt interessert i egenskapene med høy bevaring innenfor gymnosperm og angiosperm trær, men som er forskjellige mellom gymnosperm and angiosperm, siden disse kan forklare forskjeller mellom de to tre-linjene. Vi er også interessert i egenskaper som er bevart på tvers av alle trær, men som er forskjellige i arter som ikke regnes som trær slik som arabidopsis, siden disse kan besvare spørsmålet: Hva gjør et tre til et tre?

  Samarbeid med Nathaniel Street, Totte Niittylä, Hannele Tuominen (Umeå University), og Klaas Vandepoele (VIB/Ghent University). 

• Regulatorisk evolusjon etter hel-genomduplisering i salmonider

  Vi har som målsetning å forstå hvordan genetisk regulering utvikler seg etter hel-genomduplisering og å avdekke hvorvidt hel-genomdupliseringer er kilde til nye regulatoriske innovasjoner. Vi utvikler også phylogenetiske metoder for komparativ transkriptomikk i flere arter.

  For å forstå de regulatoriske mekanismene som ligger til grunn for endringer i gene-regulering etter hel-genomduplisering, integrerer vi også multi-omiske data for å regulatorisk annotere Atlantisk laks.

  Samarbeid med Rori Rohlfs (San Francisco State University), Simen R. Sandve og Jon Olav Vik (NMBU).

• Komparativ transkriptomikk i temperert gress

  Vi utvikler metoder for komparativ transkriptomikk for å skinne lys på evolusjonen til trekk karakteristisk for den tempererte gress-subfamilien Pooideae - slik som kuldetoleranse.

  Samarbeid med Siri Fjellheim og Simen R. Sandve (NMBU).

• Verts-mikrobielle interaksjoner og holo-genomikk

  Vi utvikler nettverksbaserte metoder for å nøste opp i genetiske interaksjoner mellom verter og deres mikrobielle samfunn (holo-genomikk) i både fisk og ku.

  Samarbeid med Phil Pope og Simen R. Sandve (NMBU).