• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

大量ゲノム情報に対する配列相同性検索を中心とする大規模配列解析の研究

Research Project

Project/Area Number 12J08766
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Bioinformatics/Life informatics
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

鈴木 脩司  東京工業大学, 大学院情報理工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012 – 2014
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords配列相同性検索 / メタゲノム解析 / GPU / GPGPU
Outline of Annual Research Achievements

DNA配列の読み取り技術は日々進歩しており, 単位時間当たりの解読量は急速に増加する傾向にある. さらに, 現在, 新しいDNA配列の読み取り技術を用いた次々世代シークエンサが開発され, 十倍以上の大量なデータが読み取れるようになると予想されている. このため, 次々世代シークエンサに対応可能な高速な配列解析の技術が必要とされている.
本研究は大規模配列解析の高速化という観点から次世代、そして次々世代DNAシークエンサに対応したメタゲノムの配列の高速な配列相同性検索ツールの開発を行うものである.
第三年度は第一年度で提案したsuffix arrayによる類似度に基づく可変長文字列比較による配列相同性検索の高速化した手法であるGHOSTXがPLOS ONE誌に掲載され、第二年度で提案したデータベースの部分文字列のクラスタリング情報を用いた配列相同性検索の手法であるGHOSTZがBioinformatics誌に掲載されることが決まった. また, このGHOSTZをgraphic processing unit(GPU)を用いて高速な配列相同性検索を行う手法を提案し, GHOSTZ-GPUソフトウェアとして実装を行った. このGHOSTZ-GPUを実際のメタゲノムのデータを利用して検証したところ, 12 CPU threadsと3 GPUsを利用した場合, GHOSTZの12 CPU threads利用時よりも最大約7倍の速度向上が得られ, この成果をGPU Technology Conference 2015にてポスター発表を行った.

Research Progress Status

本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Faster sequence homology searches by clustering subsequences2015

    • Author(s)
      Shuji Suzuki, Masanori Kakuta, Takashi Ishida, Yutaka Akiyama
    • Journal Title

      Bioinformatics

      Volume: 31 Issue: 8 Pages: 1183-1190

    • DOI

      10.1093/bioinformatics/btu780

    • Description
      【掲載確定】印刷中
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] GHOSTX : An Improved Sequence Homology Search Algorithm Using a Query Suffix Array and a Database Suffix Array2014

    • Author(s)
      Shuji Suzuki, Masanori Kakuta, Takashi Ishida, Yutaka Akiyama
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 9 Issue: 8 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0103833

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] GHOSTM: A GPU-Accelerated Homology Search Tool for Metagenomics2012

    • Author(s)
      Suzuki S, Ishida T, Kurokawa K, Akiyama Y
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 7 Issue: 5 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0036060

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] GHOSTZ-GPU : Fast Protein Sequence Homology Search on GPUs2015

    • Author(s)
      Shuji Suzuki, Masanori Kakuta, Takashi Ishida, Yutaka Akiyama
    • Organizer
      GPU Technology Conference 2015
    • Place of Presentation
      アメリカ合衆国, San Jose McEnery Convention Center
    • Year and Date
      2015-03-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Accelerating identification of frequent k-mers in DNA sequences with GPU2014

    • Author(s)
      Shuji Suzuki, Masanori Kakuta, Takashi Ishida, Yutaka Akiyama
    • Organizer
      GPU Technology Conference2014
    • Place of Presentation
      San Jose McEnery Convention Center(アメリカ合衆国)
    • Year and Date
      2014-03-24
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] データベースの部分文字列クラスタリングによるアミノ酸配列相同性検索の高速化2013

    • Author(s)
      鈴木脩司, 石田貴士, 秋山泰
    • Organizer
      情報処理学会 バイオ情報学研究会 第34回研究会
    • Place of Presentation
      沖縄科学技術大学院大学メインキャンパス(沖縄県)
    • Year and Date
      2013-06-27
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] An Ultra-fast Computing Pipeline for Metagenome Analysis with CPUs2013

    • Author(s)
      Shuji Suzuki, Takashi Ishida, Yutaka Akiyama
    • Organizer
      GPU Technology Conference2013
    • Place of Presentation
      San Jose McEnery Convention Center (アメリカ合衆国)
    • Year and Date
      2013-03-18
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] An Ultra-Fast Computing Pipeline for Metagenome Analysis with Next-Generation DNA Sequencers2012

    • Author(s)
      Shuji Suzuki, Takashi Ishida, Yutaka Akiyama
    • Organizer
      the International Conference on High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis (SC '12)
    • Place of Presentation
      Salt Palace Convention Center (アメリカ合衆国)
    • Year and Date
      2012-11-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Suffix arrayを用いた高速な配列相同性検索の改良とエピゲノムヘの対応2012

    • Author(s)
      鈴木脩司, 石田貴士, 秋山泰
    • Organizer
      情報処理学会 バイオ情報学研究会 第29回研究会
    • Place of Presentation
      沖縄科学技術大学院大学メインキャンパス(沖縄県)
    • Year and Date
      2012-06-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.bi.cs.titech.ac.jp/ghostm/

    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi