ゲノムグラフを用いた新規ゲノム解析アルゴリズム

使用基因组图的新型基因组分析算法

• 批准号: 19J21608
• 负责人: 横山 稔之
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J21608/
• 关键词: ゲノム解析; ゲノム科学; 可視化; グラフ

本研究では、ヒト等の様々な生物種をその対象として、ゲノムを１本の線ではなく、情報科学におけるグラフ構造を用いて、分岐やループなど様々なパターンを表現するグラフゲノムというデータ構造のもと、その構築に関連するアルゴリズム開発を、可視化を通して行うことを目指している。 今年度は、以前より開発を続けているグラフゲノムブラウザ及び、その関連ツールの開発を継続している。具体的には、利用者の要望に沿って機能改善を行ったほか、新たに両親と子のゲノムであるトリオデータに対するグラフゲノム可視化を行う解析パイプラインを整備した。それに加え、リニアゲノムにおける断片配列アラインメントに対する多機能で高速な可視化モジュールを実装した。このモジュールを用いることで、ユーザーのコンピューター上で動作するゲノムブラウザのフロントエンド部分から、時間のかかる断片配列アラインメントを描画する部分の実装を分離することができるようになる。これにより、スーパーコンピューターセンターのようなマルチノードのクラスター計算機環境が利用可能な場合に、複数サンプルのリードアラインメント可視化をユーザーのコンピューター上で行う時、それぞれのトラックの描画をクラスター計算機上で並列実行できるようになることで、スケーラブルに可視化できるようになる。この可視化モジュールについては、既存のゲノムブラウザと連携して動作するような実装を行った。

This study で は, ヒ ト etc. の others 々 な biological を そ の like と seaborne し て, ゲ ノ ム を this の line で は な く, intelligence science に お け る グ ラ を フ structure with い て, branching や ル ー プ な ど others 々 な パ タ ー ン を performance す る グ ラ フ ゲ ノ ム と い う デ ー タ tectonic の も と, そ の build に masato even す る ア ル ゴ リ ズ ム open 発 を, visualization を し て The line う とを とを points to て る る. This year よ, previous よ よ developments を続けて よ るグラフゲノムブラウザ, and び, そ <s:1> related <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> developments を継続 を継続 て る る. Specific に は, ik の looking to に along っ て function to improve line を っ た ほ か, new た に struck close と son の ゲ ノ ム で あ る ト リ オ デ ー タ に す seaborne る グ ラ フ ゲ ノ ム visual line を う parsing パ イ プ ラ イ ン を servicing し た. そ れ に え, リ ニ ア ゲ ノ ム に お け る fragment with column ア ラ イ ン メ ン ト に す seaborne る function more で high-speed な visualization モ ジ ュ ー ル を be loaded し た. こ の モ ジ ュ ー ル を with い る こ と で, ユ ー ザ ー の コ ン ピ ュ ー タ ー で action on す る ゲ ノ ム ブ ラ ウ ザ の フ ロ ン ト エ ン ド part か ら, time の か か る fragment with column ア ラ イ ン メ ン ト を painted す る part の be loaded を separation す る こ と が で き る よ う に な る. こ れ に よ り, ス ー パ ー コ ン ピ ュ ー タ ー セ ン タ ー の よ う な マ ル チ ノ ー ド の ク ラ ス タ が ー computer environment may use な に, plural サ ン プ ル の リ ー ド ア ラ イ ン メ ン ト visualization を ユ ー ザ ー の コ ン ピ ュ ー タ ー on line で う, そ れ ぞ れ の ト ラ ッ ク の painted を ク ラ ス タ で ー computer parallel line be で き Youdaoplaceholder0 で とで, スケ るようになる ラブ ラブ に に に に に に visualization で るようになる るようになる. <s:1> <s:1> visualization モジュ モジュ に に に に て て て, existing <s:1> ゲノムブラウザと linked with <s:1> て action するような actual を line った.

项目成果

Semantic Variation Graphs: Ontologies for Pangenome Graphs

语义变异图：泛基因组图本体

• 发表时间: 2020
• 作者: Toshiyuki T. Yokoyama;Simon Heumos
• 通讯作者: Simon Heumos

Royal Botanic Gardens Kew(英国)

邱园皇家植物园（英国）

MoMI-G: modular multi-scale integrated genome graph browser

• DOI: 10.1186/s12859-019-3145-2
• 发表时间: 2019-11-05
• 期刊: BMC BIOINFORMATICS
• 影响因子: 3
• 作者: Yokoyama，Toshiyuki T.;Sakamoto，Yoshitaka;Kasahara，Masahiro
• 通讯作者: Kasahara，Masahiro

A Graph Genome Browser: Visualization of Structural Variations between Genomes using a Graph Structure

图基因组浏览器：使用图结构可视化基因组之间的结构变异

• 发表时间: 2020
• 期刊: Journal of the Visualization Society of Japan
• 作者: Toshiyuki T. Yokoyama;Yoshitaka Sakamoto;Masahide Seki;Yutaka Suzuki;Masahiro Kasahara
• 通讯作者: Masahiro Kasahara

University of Tuebingen(ドイツ)

图宾根大学（德国）