多重ゲノム配列アラインメントに基づく機能情報の抽出

基于多基因组序列比对的功能信息提取

• 批准号: 20017018
• 负责人: 後藤 修
• 金额: $ 5.38万
• 依托单位: Kyoto University
• 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20017018/
• 关键词: アラインメント; ゲノム; 多重アラインメント; スプライシング; 選択的スプライシング; 遺伝子発見; アルゴリズム; 遺伝子発現プロファイル; ゲノム配列; cDNAマッピング; 反復改善法; スプライスアラインメント

ゲノムDNA配列のアラインメントは、比較ゲノム研究の中で最も直接的でかつ有用なバイオインフォマティクス技術である。しかしながら、ゲノム配列のアラインメントには様々な困難を伴う。本研究では、脊椎動物ゲノム相当の長大なゲノム配列間アラインメントを、特別な計算機資源を要することなく実用的な計算時間で求めるための手法の開発を目指した。そのために、配列を巨視化し、階層的に精密化するというアルゴリズムを考案した。本年度は、そのアルゴリズムを実装したプログラム「Cgaln」を開発した。原核生物および哺乳動物の染色体配列を対象としてCgalnの性能をいくつかの従来法と比較した。従来法に比べ、Cgalnは有意に少ない計算時間と記憶容量で実行できる一方、従来法の中で最も高い精度を示すプログラムと同等の精度を持つことが確認された。Cgalnのソースコードはインターネットを通じて一般に公開している。本年度はまた、遺伝子発現プロファイルに基づく細胞の分類にも取り組んだ。特に、がん細胞と正常細胞の判別や、がん細胞のタイプ分類に遺伝子発現プロファイルを用いる手法を開発した。この分野にはすでに多くの研究が蓄積しているが、従来法よりもはるかかに少ない、わずか1～2種の遺伝子の発現データを用いるだけで、従来法に遜色のない分類性能が得られることが判明した。そのような遺伝子はがんの分子マーカーとしてふさわしい特徴を備えている。さらに、がん細胞と正常細胞の間で選択的スプライシングにどのような差異が見られるかも調べた。予期に反し、一般にがん細胞の方が選択的スプライシングによる分子種の多様性が低いことが観察された。

ゲ ノ ム DNA match column の ア ラ イ ン メ ン ト は, comparative ゲ ノ ム research の で も most direct で か つ useful な バ イ オ イ ン フ ォ マ テ ィ ク ス technology で あ る. <s:1> メ ながら ゲノム ゲノム are accompanied by <s:1> アラ ゲノム メ メ トに トに 々な similar 々な difficulties を are accompanied by う. This study で は, vertebrate ゲ ノ ム grew up quite の な ゲ ノ ム match between column ア ラ イ ン メ ン ト を, special な を computer resources to す る こ と な く be used な calculation time で め る た め の gimmick の open 発 を refers し た. Youdaoplaceholder0 ために, を macrovisualization <s:1>, に refinement of hierarchy すると うア うア ゴリズムを ゴリズムを examination case た. This year, そ, そ, ア, ア, ゴリズムを, the actual packaging of たプログラム, "Cgaln" を, and the release of た. Prokaryotes お よ び mammals の chromosomes with column を like と seaborne し て Cgaln の performance を い く つ か の 従 と compared to method し た. に 従 to method than べ, Cgaln は less interested in に な い memory capacity calculation time と で line be で き る side, 従 to の で the most も high precision い を shown す プ ロ グ ラ ム と を hold equal の precision つ こ と が confirm さ れ た. Cgaln の ソ ー ス コ ー ド は イ ン タ ー ネ ッ ト を tong じ て in general に し publicly て い る. In this year, プロファ また and 伝 offspring were found to have プロファ に に base づく cells, <s:1> classification に retrieved the んだ group んだ. に, が ん と normal cells の discriminant や, が ん cells の タ イ プ classification に posthumous son 伝 発 now プ ロ フ ァ イ ル を with い る gimmick を open 発 し た. こ の eset に は す で に more く の research が accumulation し て い る が, 従 to よ り も は る か か に less な い, わ ず か 1 ~ 2 kinds of traces of の 伝 son の 発 now デ ー タ を with い る だ け で, 従 to に inferior の な い category performance が ら れ る こ と が.at し た. そ の よ う な posthumous son 伝 は が ん の molecular マ ー カ ー と し て ふ さ わ し い, 徴 を prepared え て い る. さ ら に, が ん と normal cells between の で sentaku of ス プ ラ イ シ ン グ に ど の よ う な differences が see ら れ る か も adjustable べ た. To issue に し, general に が ん cells の party が sentaku of ス プ ラ イ シ ン グ に よ る molecular の others more sexual が low い こ と が 観 examine さ れ た.

项目成果

Direct mapping and alignment of protein sequences onto genomic sequence

• DOI: 10.1093/bioinformatics/btn460
• 发表时间: 2008-11-01
• 期刊: BIOINFORMATICS
• 影响因子: 5.8
• 作者: Gotoh, Osamu

Cancer classification using single genes.

• DOI: 10.1142/9781848165632_0017
• 发表时间: 2009-10
• 期刊: Genome informatics. International Conference on Genome Informatics
• 作者: Xiaosheng Wang;O. Gotoh

Birth and death of P450 genes in metazoan linage

后生动物谱系中 P450 基因的诞生和死亡

• 发表时间: 2009
• 作者: Gotoh;O.
• 通讯作者: O.

Cancer-associated splicing variants of the CDCA1 and MSMB genes expressed in cancer cell lines and surgically

癌细胞系和手术中表达的 CDCA1 和 MSMB 基因的癌症相关剪接变体

• 发表时间: 2008
• 期刊: Surgery 145
• 作者: Ohnuma;S.;et.al.
• 通讯作者: et.al.

P450の分子生物学、第2版(分担執筆)

P450 的分子生物学，第二版（合著者）

• 发表时间: 2009
• 作者: Ichinose;N.;Yada;T. and Gotoh;O.;後藤修
• 通讯作者: 後藤修