Biology Department Faculty

Michelle Meyer

Professor, Associate Chair

Department

Biology

Research

The biological roles of RNA, beyond encoding proteins, 在过去的二十年里,已经扩展到包括几乎所有生物的基因调控功能的多样性. At the same time, 基因组和转录组测序工作已经产生了丰富的数据,可以通过比较基因组学和转录组学来挖掘,以太阳城官网非编码rna (ncRNAs)的进化。, 以及识别以前未知的非编码rna. 我们使用计算和实验工具的组合来发现新的结构化非编码rna, 以及太阳城官网这些rna如何进化并影响携带它们的生物体的适应性. Our main experimental model organisms are Escherichia coli, Bacillus subtilis, and Streptococcus pneumoniae, 但我们对基因组学或转录组学的太阳城官网跨越了许多物种,并包含了宏基因组/元转录组数据集.  

了解ncRNA进化在生物体适应性中的作用

细菌中的许多ncRNA家族仅在密切相关的生物体中发现, 而其他国家则表现出更广泛的分布.  为了了解ncRNA的作用是如何影响生物体表型的, 我们正在评估ncRNA调节因子的突变如何影响两者的适应性 B. subtilis and S. pneumoniae models. 我们已经评估了各种条件下对适应性的贡献,包括:在生物膜形成期间, under standard culture conditions, in the presence of antibiotics, 以及小鼠感染模型(Babina et al .). 2017, Babina et al. 2018, Warrier et al. 2018).

ncrna的高通量结构-功能分析

我们在了解ncRNA调节因子在生物体适应性中的作用的工作中发现的表型为我们提供了许多线索,我们目前正在利用这些线索探索ncRNA的序列-结构-功能关系. 通过使用这些表型和高通量测序来评估大型突变序列文库,我们希望深入了解序列变化如何影响ncRNA最重要的功能, inside the cell.

Laboratory Evolution of ncRNAs

大多数ncrna被认为比它们所调节的蛋白质进化得更快, 生物物理上可能的解决方案的范围可能比自然界中出现的序列更大、更多样化. 这是RNA调控因子明显独立进化的最显著例子之一, 是允许核糖体蛋白S15自动调节的mRNA结构. 在这个监管范式中首先描述 E. coli, S15与自身mRNA中的结构相互作用以抑制进一步的翻译. 随后的太阳城官网表明,在其他门的细菌中,完全不同的mRNA结构允许类似的调节, 并且来自这些不同物种的S15同源物可以显示出单个mRNA结构的特异性(Slinger等). 2015). Furthermore, 看来执行这一功能的潜在RNA序列/结构池很大(Slinger等人). 2016, Pei et al. 2017). 我们目前正在探索这种结合伙伴如何根据S15同源性发生变化,以了解蛋白质特异性在不同细菌物种中观察到的ncRNA调节元件的独立进化中的作用. 

比较基因组学和亚转录组学发现新的ncRNA和追踪ncRNA家族的进化.

细菌中的许多ncRNA家族仅在密切相关的生物体中发现, 而其他国家则表现出更广泛的分布. 我们使用了亚转录组学数据来鉴定人类口腔微生物组中的ncrna,并评估它们如何导致牙周病(Ram Mohan and Meyer 2020)。. In addition, 以了解影响ncrna进化的因素, 我们已经开发了一种方法,可以对ncRNA进行比较和聚类,从而更好地理解选择压力如何导致ncRNA调控元件的保守模式(Crum等). 2019).