ゲノム比較解析システムの構築

基因组比较分析系统的构建

• 批准号: 13208035
• 负责人: 内山 郁夫
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 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-13208035/
• 关键词: 微生物ゲノム; 比較ゲノム解析; オーソログ分類; ゲノム進化; クラスタリング; ホモロジー; ゲノムデータベース

ゲノムデータが急速に蓄積している中で、比較ゲノム解析からどこまでゲノムに関する理解を深められるかが課題となっている。その際、ゲノム進化過程の複雑さをふまえ、さまざまな観点からの配列解析結果を総合して比較することが必要であり、そのために必要となる計算機技術の開発ならびに比較システムの構築を行うことを目標とした。ゲノムの進化過程を考察する際には、さまざまな類縁度のゲノムを合わせて比較することになるが、特に類縁度の高いゲノム間の比較を行う際には、遺伝子の並び順の保存性を考慮することが必要になる。そこで、今年度はゲノム上で隣接した遺伝子の類似性を加算したスコアに基づいて、ゲノム上のセグメント単位のクラスタリングを行うアルゴリズムを開発した。基本的にはペアワイズのアライメントを集約していく、一種のマルチプルアライメントアルゴリズムであるが、複数ゲノム間の全遺伝子クラスタリングの問題として処理しており、オーソログ分類問題自体の改善につなげられるところがユニークである。また、昨年度開発した、遺伝子をドメイン単位に分割して分類するのとは逆のアプローチであり、両者を合わせることによって、今後さまざまなレベルでの進化単位を考慮に入れたゲノム間比較が可能になるものと考えている。合わせて、微生物ゲノムデータの急速な拡大に対応するため、従来のMBGDのデータベースの構造ならびに構築スキームを見直し、高速な検索と安定した更新、柔軟な拡張性を可能にするよう全面的に改定した。さらに、特に近縁ゲノムに関する詳細な比較を行うため、配列上の特徴領域を収集、管理する汎用のシステムを構築して、アライメント表示ツールと連動させるようにした。これらのデータベース、解析ツールとアルゴリズムとを総合して、蓄積するゲノム情報を活用した比較解析を進める体制が整ってきたと考えている。

ゲ ノ ム デ ー タ が に rapidly accumulate し て い る で, compare ゲ ノ ム parsing か ら ど こ ま で ゲ ノ ム に masato す る understand を deep め ら れ る か が subject と な っ て い る. そ の interstate, ゲ ノ ム evolution の complex 雑 さ を ふ ま え, さ ま ざ ま な 観 point か ら の match column analysis results を 総 close し て compare す る こ と が necessary で あ り, そ の た め に necessary と な る の open computer technology 発 な ら び に compare シ ス テ ム の line build を う こ と を target と し た. ゲ ノ ム の evolution を investigation す る interstate に は, さ ま ざ ま な class try degrees の ゲ ノ ム を close わ せ て compare す る こ と に な る が, に class try degree high の い ゲ ノ ム の comparison between line を う interstate に は, but 伝 の and び suitable の save を consider す る こ と が necessary に な る. On そ こ で, our は ゲ ノ ム で 隣 meet し た posthumous son 伝 の similarity is を し た ス コ ア に base づ い て, ゲ ノ ム on の セ グ メ ン ト 単 a の ク ラ ス タ リ ン グ を line う ア ル ゴ リ ズ ム を open 発 し た. Basic に は ペ ア ワ イ ズ の ア ラ イ メ ン ト を intensive し て い く, a の マ ル チ プ ル ア ラ イ メ ン ト ア ル ゴ リ ズ ム で あ る が, plural ゲ ノ ム の all legacy 伝 son ク ラ ス タ リ ン グ の problem と し て 処 Richard し て お り, オ ー ソ ロ グ classification problem of autologous の improve に つ な げ ら れ る と こ ろ が ユ ニ ー ク で あ る. ま た, yesterday's annual 発 し た, but 伝 を ド メ イ ン 単 a に segmentation し て classification す る の と は inverse の ア プ ロ ー チ で あ り, who struck を わ せ る こ と に よ っ て, future さ ま ざ ま な レ ベ ル で の 単 a を consider に evolution into れ た ゲ ノ ム comparison between が may に な る も の と exam え て い る. Close わ せ て, microbial ゲ ノ ム デ ー タ の rapid な company, big に 応 seaborne す る た め, 従 の MBGD の デ ー タ ベ ー ス の tectonic な ら び に build ス キ ー ム を see straight し, high-speed な 検 cable と settle し た update, soft な company, extensional を may に す る よ う comprehensive に book し た. さ ら に, に nearly try ゲ ノ ム に masato す る な comparative を line う た め, column deserve の 徴 field を 収 set, management す る domestic の シ ス テ ム を build し て, ア ラ イ メ ン ト said ツ ー ル と correlation さ せ る よ う に し た. こ れ ら の デ ー タ ベ ー ス, parse ツ ー ル と ア ル ゴ リ ズ ム と を 総 close し て, accumulation す る ゲ ノ ム intelligence を use し た comparative analytic を into め が る system whole っ て き た と exam え て い る.

项目成果

Kuroda, M., Ohta, T., Uchiyama, I., Baba, T., Yuzawa, H., et al.: "Whole genome sequencing of meticillin-resistant Staphylococcus aureus"The Lancet. 357. 1225-1240 (2001)

Kuroda, M.、Ohta, T.、Uchiyama, I.、Baba, T.、Yuzawa, H.等人：“耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的全基因组测序”《柳叶刀》。