DNAアレーデータから枯草菌転写ネットワークを情報学的に再構成する試み

尝试从 DNA 阵列数据中信息化地重建枯草芽孢杆菌转录网络

• 批准号: 15710142
• 负责人: 小林 和夫
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15710142/
• 关键词: 枯草菌; 転写制御; DNAアレー解析; 野生株; 転写; DNAアレー

枯草菌の転写制御システムの全体像に迫るために、昨年度までに、野性株168株における遺伝子発現の変動について12の培養条件での時系列データ、また既知の転写因子を中心に約80の転写制御因子の変異株の遺伝子発現プロファイルを取得している。そこで、これらのデータをジーンスプリング・ソフトウエアで解析したところ、12の培養条件下では、枯草菌のもつ4,100遺伝子のうち約2,000遺伝子が何らかの発現の変動を示すこと、そのうちの約1,500遺伝子の発現変動が約80転写因子によって説明可能なことが分かった。生育に必須で実験することが難しい主要シグマ因子σ^A単独で転写されている遺伝子が多数存在することを考えると、取得したデータは枯草菌転写ネットワークを解析するのに十分であると考えられた。そこで、さらに情報学的に正確な解析を行うために、いくつかの情報解析の専門グループに解析を依頼した。しかし、私自身の望む解析と情報学を専門とする研究者の興味、また解析スピードの乖離が大きく、共同研究はうまく機能しなかった。異分野の研究者との共同研究の難しさを痛感させられた。結果として、非常に多くのデータは取得したが、十分な解析が行えず世界の競合グループからは大きく後れをとってしまった。一方、枯草菌の転写制御因子の半分以上を占める機能未知の転写因子については、これまでの解析ではごく一部しかその機能を明らかにすることはできなかった。その原因の一つとして本研究で使用した168株は、変異処理によりtrpC2マーカー付与された実験室株であり、本来の野性株が持っていた機能を失っている可能性が考えられた。そこで、自然界から単離された枯草菌野性株であるATCC6051株に転写制御因子の変異を導入し、解析したところ、168株では表現型が見つからなかった表現型がいくつかの変異株で観察できた。現在、すべての転写因子の変異を野性株に導入し、さらに解析を進めている。

Hay bacteria の planning write suppression シ ス テ ム の forced all like に る た め に, yesterday's annual ま で に, wild strains 168 strains に お け る heritage 伝 son 発 の now - move に つ い て 12 の culture conditions で の series when デ ー タ, ま た already know の planning write factor about 80 の を center に planning write suppression factor の - traces of different strains の 伝 son 発 now プ ロ フ ァ イ ル を obtain し て い る. そ こ で, こ れ ら の デ ー タ を ジ ー ン ス プ リ ン グ · ソ フ ト ウ エ ア で parsing し た と こ ろ, 12 の cultivation conditions で は, hay bacteria の も つ 4100 legacy 伝 son の う ち about 2000 legacy 伝 child what が ら か の 発 is の - move を shown す こ と, そ の う ち の about 1500 legacy 伝 son の 発 is now about 80 planning - move が write factor に よ っ て It is possible that な った とが is divided into とが った. Fertility に must で be 験 す る こ と が difficult し い main シ グ マ factor sigma ^ A 単 alone で planning write さ れ て い る heritage 伝 son が most existing す る こ と を exam え る と, get し た デ ー タ は hay bacteria planning write ネ ッ ト ワ ー ク を parsing す る の に very で あ る と exam え ら れ た. そ こ で, さ ら に informatics に correct line analytical を な う た め に, い く つ か の intelligence parsing の 専 door グ ル ー プ に parsing を in 頼 し た. Looking し か し, their own private の む parsing と informatics を 専 door と す interests, ま る researchers の た parsing ス ピ ー ド の stays が big き く, common research は う ま く function し な か っ た. Researchers of different fields と と jointly studied the さを pain sensation させられた of <s:1> difficult to move. Results と し て, very に く の デ ー タ は obtain し た が line, very な analytic が え ず の world competition グ ル ー プ か ら は big き く after れ を と っ て し ま っ た. One party, hay bacteria の planning write suppression factor の accounted for more than half を め る function unknown の planning write factor に つ い て は, こ れ ま で の parsing で は ご く a し か そ の function を Ming ら か に す る こ と は で き な か っ た. そ の reason の つ と し て で this study use し た 168 strains は, - different 処 に よ り trpC2 マ ー カ ー give さ れ た be 験 chamber strains で あ り, originally の wild strains が っ て い た function lost を っ て い る possibility が exam え ら れ た. そ こ で, nature か ら 単 from さ れ た hay wild strains で あ る ATCC6051 strains に planning write suppression factor の - different を import し, parse し た と こ ろ, 168 strains で は phenotype が see つ か ら な か っ た phenotype が い く つ か の - different strains で 観 examine で き た. Now, すべて 転 転 write factor <e:1> variation を wild plant に import すべて さらに analyze を enter めて る る る.

项目成果

de Hoon MJ: "Inferring gene regulatory networks from time-ordered gene expression data of Bacillus subtilis using differential equations."Pac Symp Biocomput.. 17-28 (2003)

de Hoon MJ：“使用微分方程从枯草芽孢杆菌的时间顺序基因表达数据推断基因调控网络。”Pac Symp Biocomput.. 17-28 (2003)

Systematic analysis of SigD-regulated genes in Bacillus subtilis by DNA microarray and Northern blotting analyses

• DOI: 10.1016/j.gene.2003.12.024
• 发表时间: 2004-03-31
• 期刊: GENE
• 影响因子: 3.5
• 作者: Serizawa, M;Yamamoto, H;Sekiguchia, J
• 通讯作者: Sekiguchia, J

Predicting gene regulation by sigma factors in Bacillus subtilis from genome-wide data

• DOI: 10.1093/bioinformatics/bth927
• 发表时间: 2004-08-04
• 期刊: BIOINFORMATICS
• 影响因子: 5.8
• 作者: de Hoon, M. J. L.;Makita, Y.;Miyano, S.
• 通讯作者: Miyano, S.

Serizawa M.: "Systematic analysis of SigD-regulated genes in Bacillus subtilis by DNA microarray and Northern blotting analysis"Gene. (印刷中). (2004)

Serizawa M.：“通过 DNA 微阵列和 Northern 印迹分析对枯草芽孢杆菌中的 SigD 调​​节基因进行系统分析”（出版中）。

Zinc is a key factor in controlling alternation of two types of L31 protein in the Bacillus subtilis ribosome

• DOI: 10.1111/j.1365-2958.2003.03972.x
• 发表时间: 2004-04-01
• 期刊: MOLECULAR MICROBIOLOGY
• 影响因子: 3.6
• 作者: Nanamiya, H;Akanuma, G;Kawamura, F
• 通讯作者: Kawamura, F