ニューロコンピューティングに基づく発生系遺伝子ネットワークの理論的研究

基于神经计算的发育基因网络理论研究

• 批准号: 07858076
• 负责人: 武田 裕彦
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07858076/
• 关键词: 遺伝子発現調節; ニューラルネット; 汎化; ショウジョウバエ前後軸形成; 情報伝達系; 半順序構造; ショウジョウバエ背腹軸形成

発生遺伝学という系統だった遺伝子検索法の適用により、ショウジョウバエの初期発生研究が分子生物学による解析の対象として大きく前進した。本研究はこれに応える形で進行したものであり、突然変異誘発法によって得られる(遺伝子型-形質)の組み合わせ、mRNAあるいは蛋白質の可視化技術の胚への適用にる遺伝子転写量の経時的変化から、位置情報の決定に機能している遺伝子ネットワークシステム内の相互作用を推定・モデル化によって理解・解析することを目標とした。[1]胚の前後軸に沿っての周期的体節構造を指定するペアルール遺伝子の発現領域をモデル化する作業は、分子生物学によるプロモータ断片からの解析に相補的な、領域全体としての入出力関係をニューラルネットによって予測することを目標とした。観測データが非常に疎であることから予測は汎化性をどのように保証するかに焦点が集まる。本研究では入力因子の濃度が低い領域ではその因子に対して親和性の高い結合部位が、逆に高濃度領域では低親和性結合部位が遺伝子発現調節に関わっているという入出力写像レベルでの経験則を満たすファジ-ニューロ型のネットワークを構成するプロシ-デュアを開発・実装し、これの応用としてのプロモータレベルからの調節領域モデル作製計画が、米国Mount Sina医科大のReinitz博士との共同研究として、團生命科学国際基金のフェロ-シップに採択された。[2]胚の背腹軸に沿っての勾配的位置情報を指定する情報伝達系の経路をモデル化する作業は、エピスタシスという遺伝学の概念を定量的に再定義し、これを用いて相互作用の因果関係を再構成することに成功した。生化学による相互作用の解明に併せて、そこに現れる作用の連鎖を機能的に理解することが現時点での課題である。

発 living heritage 伝 learn と い う system だ っ た heritage 伝 son 検 cable method is の applicable に よ り, シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ の が 発 born early study of molecular biology に よ る parsing の like と seaborne し て big き く forward し た. This study は こ れ に 応 え る shape で し た も の で あ り, suddenly - different 発 lure に よ っ て have ら れ る (legacy 伝 sub - character) の group み close わ せ, mRNA あ る い は の embryo protein の visualization technology へ の applicable に る heritage 伝 son planning write quantity の 経 when variations of か ら, location intelligence の decided に function し て い る heritage 伝 son ネ ッ ト ワ ー ク シ ス テ ム Internal <s:1> interaction を presumption · モデ fendization によって understanding · analysis する と とを objective と た た. [1] embryo の front axle に along っ て の cycle of segment structure を specified す る ペ ア ル ー ル posthumous son 伝 の 発 fields を モ デ ル change す る homework は, molecular biology に よ る プ ロ モ ー タ fragment か ら の parsing に phase of な, domain all と し て の into output masato is を ニ ュ ー ラ ル ネ ッ ト に よ っ て in measuring す る こ と を target と し た. 観 measuring デ ー タ が very に 疎 で あ る こ と か ら be は generalization を ど の よ う に guarantee す る か に focus が set ま る. This study で は low concentration factor の が い into force field で は そ の factor に し seaborne て affinity の high い combining site が, inverse に high concentration field で は low affinity binding site が posthumous son 伝 発 now adjust に masato わ っ て い る と い う into output write like レ ベ ル で の 経 験 is を against た す フ ァ ジ - ニ ュ ー ロ type の ネ ッ ト ワ ー ク を constitute す る プ ロ シ - デ ュ ア を Open 発 · be し, こ れ の 応 with と し て の プ ロ モ ー タ レ ベ ル か ら の adjust field モ デ ル system plan が, us's Mount Sina major medical の Reinitz Dr と の joint research と し て, group life science international fund の フ ェ ロ - シ ッ プ に mining 択 さ れ た. [2] embryo の shaft back an abdomen に along っ て の hook with the location of the intelligence を specified す る intelligence 伝 da is の 経 road を モ デ ル change す る は, エ ピ ス タ シ ス と い う heritage 伝 の concepts を quantitative に redefinition し, こ れ を with い て の causal interaction between masato を then constitute す る こ と に successful し た. Biochemistry に よ る interaction の interpret に and せ て, そ こ に now れ る role の chain を function に understand す る こ と が now point で の subject で あ る.

项目成果

Takeda,Y.: "A Generalized Epistasis Analysis as a method of reconstruction of developmental process and lts Application to Drosophila Dorso-Ventral Axis Formation" J.theor.biol.176. 47-58 (1995)

Takeda，Y.：“广义上位分析作为发育过程重建的方法及其在果蝇背腹轴形成中的应用”J.theor.biol.176。

Shigesada,N.Kawasaki,K.& Takeda,Y.: "Modeling Stratified Diffusion in Biological Invasions." American Naturalist. ,Vol.146. 229-251 (1995)

重定，N.川崎，K.