時空間トランスクリプトーム解析に基づく転写制御ネットワークの推定

基于时空转录组分析的转录调控网络估计

• 批准号: 14015223
• 负责人: 石井 信
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14015223/
• 关键词: トランスクリプトーム解析; 転写制御因子; 微生物; 時系列クラスタリング; 多変量解析; プロモータ配列解析; 自己組織化写像

データが混合指数分布族をなしていると仮定した、統計的クラスタリング法を開発した。特にベイズ推定法を用いることにより、パラメータによる恣意性を極力排除した、客観性と安定性の高い解析法を開発した。アルゴリズムの主要部分について論文発表を行った。これを拡張したモデル(制約つきガウス混合モデル)を各種のDNAマイクロアレイデータに応用した。大腸癌に関連したヒトの遺伝子発現データに適用した結果、癌組織において特異的に発現量が変化する遺伝子群を抽出し、論文発表を行った。また、枯草菌の胞子形成培地における時系列データに適用して、特徴的な応答を示す遺伝子群を抽出し、それらと転写制御因子との関連を確認した。さらに、データに対して混合主成分分析を仮定することで、遺伝子発現量データに欠損がある場合に、従来の手法よりも大幅に高い性能で欠損値補完を行う手法を開発し、特許出願を行った。現在、統計的時系列クラスタリング法、転写制御破壊条件での発現量データ、プロモータ配列解析の組合せにより、より精密な転写制御因子の予測法を開発中である。一方で、転写発現プロファイルデータから自己組織化写像法により遺伝子クラスタリングを行い、各種発現量データにおける相関から転写単位を抽出し、さらに転写因子の結合部位の配列特異性を考慮するという一連の手続きを順次行う、ゲノム-トランスクリプトーム統合解析法を開発した。これにより、遺伝子群に対する転写制御因子を精度良く予測することができた。以上のアルゴリズムの多くは、JAVA言語によるソフトウェア環境として開発しており、生物学者などに使ってもらえる形として順次公開してゆく予定である。

デ ー タ が mixed exponential distribution family を な し て い る と 仮 set し た, statistical ク ラ ス タ リ ン グ method を open 発 し た. Trevor に ベ イ ズ estimate を with い る こ と に よ り, パ ラ メ ー タ に よ る wild sex を to exclude し た, guest 観 と high stability の い analytic method を open 発 し た. The main part of ア ア ゴリズム ゴリズム ゴリズム て the main part of the paper に て て the paper is presented in を lines った. こ れ を company, zhang し た モ デ ル (restricted つ き ガ ウ ス mixed モ デ ル) を various の DNA マ イ ク ロ ア レ イ デ ー タ に 応 with し た. Colorectal cancer に masato even し た ヒ ト の posthumous son 伝 発 now デ ー タ に applicable し た results, cancerous tissue に お い て specific に 発 quantity が now - the す る heritage 伝 subgroup を spare し line, paper 発 table を っ た. ま た, hay bacteria の spore formed the petty に お け る series when デ ー タ に applicable し て, trevor 徴 な 応 answer を す but 伝 subgroup を drew し, そ れ ら と planning write suppression factor と の masato even を confirm し た. さ ら に, デ ー タ に し seaborne て mixed pca を 仮 set す る こ と で amount, but 伝 発 now デ ー タ に owe loss が あ に る occasions, 従 to の よ り に substantially higher も い で owes performance loss nt finish filling line を う gimmick を open 発 し, a special line を っ た. Now, statistical time series ク ラ ス タ リ ン グ method, planning to write suppression condition of broken 壊 で の 発 now quantity デ ー タ, プ ロ モ ー タ match column combination analytic の せ に よ り, よ り precision な planning write の suppression factor to measure method in open を 発 で あ る. で, planning to write 発 now プ ロ フ ァ イ ル デ ー タ か ら yourself organized to write like method に よ り posthumous son 伝 ク ラ ス タ リ ン グ を line い, various 発 now デ ー タ に お け る phase masato か ら planning write 単 を drew し, さ ら に planning write factor の combining site の match column specificity を consider す る と い う の hand in a row 続 き を progressive う, ゲ ノ ム - ト ラ ン ス ク リ プ ト ー The ム integration analysis method を develops た. こ れ に よ り, heritage 伝 subgroup に す seaborne る planning write good く suppression factor を precision to measure す る こ と が で き た. More than the above の ア ル ゴ リ ズ ム の く は, JAVA speech に よ る ソ フ ト ウ ェ ア environment と し て open 発 し て お り, biologists な ど に make っ て も ら え る form と し て progressive public し て ゆ く designated で あ る.

项目成果

K.Yamagishi, T.Oshima, Y.Masuda, T.Ara, S.Kanaya, H.Mori: "Conservation of translation initiation sites based on dinucleotide frequency and codon usage in Eschenichia coli K-12 (W3110)"DNA Res.. 9. 19-24 (2002)

K.Yamagishi、T.Oshima、Y.Masuda、T.Ara、S.Kanaya、H.Mori：“基于大肠杆菌 K-12 (W3110) 中二核苷酸频率和密码子使用的翻译起始位点的保守”DNA Res。

S.Oba, S.Ishii, M.Sato: "On-line learning methods for Gaussian processes"IEICE Transactions on Information and Systems. E86-D・3. 650-654 (2003)

S.Oba、S.Ishii、M.Sato：“高斯过程的在线学习方法”IEICE Transactions on Information and Systems。 650-654（2003）。

T.Oshima, H.Aiba, Y.Masuda, S.Kanaya, M.Sugiura, B.Wanner, H.Mori, T.Mizuno: "Transcriptome analysis of all two-component regulatory system mutants of Escherichia coli K-12"Mol. Micorbiol.. 46. 281-291 (2002)

T.Oshima、H.Aiba、Y.Masuda、S.Kanaya、M.Sugiura、B.Wanner、H.Mori、T.Mizuno：“大肠杆菌 K-12 所有双组分调控系统突变体的转录组分析”

S.Muro, I.Takemasa, S.Oba, M.Monden, S.Ishii, K.Kato: "Identification of expressed genes linked to malignancy of human colorectal carcinoma by parametric clustering of quantitative expression data"Genome Biology. 4・R21. (2003)

S.Muro、I.Takemasa、S.Oba、M.Monden、S.Ishii、K.Kato：“通过定量表达数据的参数聚类鉴定与人类结直肠癌恶性肿瘤相关的表达基因”基因组生物学 4·R21。 (2003)

大羽成征, 石井信, 佐藤雅昭: "変分法的ベイズ推定による混合主成分分析"電子情報通信学会論文誌. J85-DII・6. 1055-1065 (2002)

Nariyuki Ohba、Makoto Ishii、Masaaki Sato：“使用变分贝叶斯估计的混合主成分分析”电子、信息和通信工程师学会汇刊 J85-DII・6（2002 年）。