グラフィカル・モデリングに基づく相互作用推定法の確立と適用

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本研究では、15年度に開発した、多変量解析法の一手法であるグラフィカル・ガウシアン・モデリングに基づいた、直接的な相互作用を間接的な相互作用から判別し相互作用の全体像を推定する方法を確立し、遺伝子発現プロファイル、配列情報、立体構造情報などの生物情報に適用することで、生命を構成する物質間の関係性の理解を深めることを試みた。本研究によって得られた実績は以下の通りである。1)最新の遺伝発現データを、グラフィカル・ガウシアン・モデリングに基づいた遺伝子制御推定法を用いて迅速に解析可能にするための収集・整備法を自動化した。2)遺伝子制御推定法を、トリプトファン生合成系遺伝子の発現プロファイルに適用した。推定結果を転写因子による制御関係などの既知の知識と照応した結果、既知のオペロンに関する制御関係を95%以上の正解率で再現していた。さらに推定結果に基づいた制御関係予測を上流配列の解析によって行った。3)UV照射によるSOS応答に関する発現プロファイルの解析を行った。その結果、実験によって応答への有無のみ示唆されていた遺伝子群に関し、定性的に知られていたSOS応答の順序に関して遺伝子レベルからの具体的な関連性を推定することができた。4)公開しているweb siteにおける表示法に関する不十分な点について、利用者からの様々な意見を取り入れながら改良し、利用の促進を図った。5)生物情報における質的データを利用した関連性推定のために、グラフィカル対数線形モデルに基づいた推定法の開発を行った。6)グラフィカル・モデリングに基づいた遺伝子制御推定法を、蛋白質配列の相互作用領域の推定のための方法に改良した。7)遺伝子制御と遺伝子配置の関連をゲノム構造の観点から解明するため、遺伝子配置に基づくゲノム構造比較法、ゲノム構造変化に重要な役割を果すと考えられている繰り返し配列探索法の開発を行った。