遺伝子配置情報に基づくゲノム構造比較法の開発と適用

基于基因位置信息的基因组结构比对方法的开发与应用

• 批准号: 13208028
• 负责人: 堀本 勝久
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: 佐賀医科大学
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13208028/
• 关键词: ゲノム比較; ゲノム進化; 遺伝子配置; 環状ゲノム; 線形クロモゾーム; 統計解析; ゲノム重複; 遺伝子発現プロファイル

ゲノム上の遺伝子配置情報に基づいて,ゲノムの全体構造を比較するための数理的方法の開発と全構造の決定されたゲノムへの適用を行った.具体的には,ゲノムの形状を考慮して,環状と線形ゲノムそれぞれについて遺伝子配置比較法を開発し,各種データベースから収集した細菌及び酵母の遺伝子位置情報について解析を行った.解析結果は以下のとおりである.1)環状ゲノム間の配置類似性に関して統計検定が行えるように比較法を改良した.その方法を19細菌ゲノムのorthologous遺伝子配置に適用した結果,相対的位置を維持する遺伝子群の存在や最も類似配置を示す方向は複製点が一致する方向であることなどが判明した.これらの新しい知見を検証すると共に,生物分類の観点から構造変化の詳細を調べるため,さらに46種の細菌ゲノムのorthologous遺伝子配置比較を完了した.2)13種の細菌ゲノムのparalogous遺伝子の配置比較を完了し,その結果,細菌におけるゲノム重複の可能性が極めて高いことが判明した.3)同一生物種の複数クロモゾーム間の遺伝子配置を比較する方法を開発し,酵母ゲノムの16クロモゾーム上の重複遺伝子について,配置比較を完了した.その結果,ゲノム重複を起こしたことが推定されている酵母ゲノムにおいて,その祖先型のクロモゾーム構成について新しい知見を得た.4)将来において遺伝子の配置と制御との関連を調べる準備として,遺伝子発現プロファイルから遺伝子の制御関係を推定する方法を開発した.従来,配列類似性や遺伝子順序からゲノムを比較する研究は多いが,遺伝子の相対的な配置に基づいてゲノム間の相異を定量化する研究は,国内外とも見当たらない.遺伝子配置比較という観点からのゲノム比較によって、新しい知見が得られると共に,この観点からのゲノム構造変化のメカニズム解明の可能性を示すことができた.

The configuration information of the ゲノム上の缝子 configuration information, the overall structure of the ゲノムのComparison, the mathematical method, the decision of the whole structureされたゲノムへのapplicable を行った. Specific には, ゲノムのshape をconsider して, ring-shaped and linear ゲノムそれぞれについてComparative method of setting up the remaining vines, analyzing the locations of various bacteria and yeasts, and analyzing the locations of various bacteriaった.The analysis results are as follows: 1) Ring configuration similarity and statistical comparison methodをImproved した.そのmethod を19 bacteria ゲノムのorthologous legacy 伝子 configuration に し た results, corresponding position をMaintain the existence of the remaining subgroups and the most similar configuration. Show the direction. The copy point is consistent. The direction is the same. The direction is clear.らの新しい知见を検证すると同に, biological classification の観Point からstructural change のDetails を Adjustment べるため, さらに46 species of bacteria ゲノムのorthologous legacy 伝子 configuration comparison is completedした.2) 13 kinds of bacteria ゲノムのparalogous legacy伝子のconfiguration comparison has been completed, and the result is that the possibility of repeating the bacteria is extremely high and it is clear. 3) Same as Life species plural クロモゾームbetween no legacy 伝子configuration を comparison する method を开発し, yeast ゲノムの16クロモゾーム上の重The result of the configuration comparison has been completed, and the result of the configuration comparison has been repeated.において, そのancestor type のクロモゾーム constitute について新しい知见をgetた.4) Future において伝子のconfigurationとcontrolとのassociated を tune べ る preparation と し て, 伝子発 appear プロファイ ルから 伝子 の control relationship を presumed する method を开発した.従来, the arrangement similarity is the sequence of the remaining items and the comparative study is done. Quantitative research on the difference, domestic and foreign research, comparison of the configuration of the remaining parts, comparison of points,新しい知见が得られると公に, この観Point からのゲノムstructural change のメカニズム Explain のpossibility すことができた.

项目成果

Horimoto K, Toh H: "Statistical estimation of cluster boundaries in gene expression profile data"Bioinfomatics. 17. 1143-1151 (2001)

Horimoto K、Toh H：“基因表达谱数据中簇边界的统计估计”生物信息学。

Toh H, Horimoto K: "System for automatically inferring a genetic network from expression profiles"J. Biol. Phys.. (In press). (2002)

Toh H、Horimoto K：“根据表达谱自动推断遗传网络的系统”J。

藤博幸, 堀本勝久: "発現情報からの遺伝子ネットワーク推測"実験医学. 19. 82-86 (2001)

Hiroyuki Fuji，Katsuhisa Horimoto：“从表达信息进行基因网络推断”《实验医学》19. 82-86 (2001)。

Horimoto K, Fukuchi F, Mori k: "Comprehensive comparison between locations of orthologous genes in archaeal and bacterial genomes"Bioinformatics. 17. 791-802 (2001)

Horimoto K、Fukuchi F、Mori k：“古细菌和细菌基因组中直系同源基因位置的综合比较”生物信息学。

Akutsu T, Horimoto K: "Local multiple alignment of numerical sequences : Detection of subtle motifs from protein sequences and structures"Genome Informatics. 12. 83-92 (2001)

Akutsu T、Horimoto K：“数字序列的局部多重比对：从蛋白质序列和结构中检测微妙的基序”基因组信息学。