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RNA二次構造におけるゲノムワイドな変異解析アルゴリズムの開発と進化解析への応用

Research Project

Project/Area Number 14J00402
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Life / Health / Medical informatics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

河口 理紗  東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
KeywordsRNA二次構造 / ハイスループット構造解析 / バイオインフォマティクス / RNA二次構造予測 / イントロン / 一塩基多型 / 並列化 / ゲノムワイドシミュレーション
Outline of Annual Research Achievements

今年度は、昨年まで取り組んでいたParasoRを用いてin silico構造予測とin vitro/vivo構造予測との比較による、さらなる二次構造予測の精度向上を目指した。我々の解析によって、in vitro/vivoでのハイスループットプロービング解析から得られたRNAの反応性(リアクティビティ)の値を利用した構造予測は、カバレージの低い領域においてはシーケンシングのプロセスにおいて生まれるノイズの影響を強く受けてしまう。このような領域をとりのぞき予測精度を向上させるために、レプリケイト間での再現性を考慮して高精度にRNAのリアクティビティを推定する手法reactIDRの開発を行った。reactIDRにより推定されたリアクテビティを特徴量として構造予測を行う機械学習分類器の構築を行い、18S rRNAの既知構造や転写物全体に対してParasoRによるin silico予測をもとに学習させたところ、高い予測精度を示すことがわかった。将来的には既存の予測モデルに含まれない遠距離の塩基対や、三次構造の影響などを検出などに応用していくことが可能になるのではないかと期待される。本研究結果については追加解析とともに、論文誌に投稿予定である。
加えて、昨年度シンシナティ大学においてRNAの塩基の一つであるGTPが生体内、特にがん細胞内で果たす働きに関して、バイオインフォマティクス的な側面から研究を行ったが、今年度はそれらの継続的な研究を行い、その一部を現在実験の結果とあわせて論文として投稿中である。GTPの産生効率の変化はmRNAの転写や翻訳効率と関連があると考えられ、RNAの転写後制御解析に新たな視点を与えられるのではないかと考えている。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (12 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] シンシナティ大学(米国)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] シンシナティ大学(米国)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Parallel computation of genome-scale RNA secondary structure to detect structural constraints on human genome.2016

    • Author(s)
      Risa Kawaguchi and Hisanori Kiryu.
    • Journal Title

      BMC Bioinformatics

      Volume: 17 Issue: 1 Pages: 203-203

    • DOI

      10.1186/s12859-016-1067-9

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] IDRを利用したハイスループット構造解析におけるスコアリング手法の開発2016

    • Author(s)
      河口 理紗
    • Organizer
      生命情報科学若手の会
    • Place of Presentation
      北海道地区国立大学大滝セミナーハウス(北海道・伊達市)
    • Year and Date
      2016-10-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Parallel computation of genome-scale RNA secondary structure to detect structural constraints on human genome.2016

    • Author(s)
      河口 理紗
    • Organizer
      第5回生命医薬情報学連合大会
    • Place of Presentation
      東京国際交流館(東京都・江東区)
    • Year and Date
      2016-09-29
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Parallel computation of genome-wide RNA secondary structure to detect structural constraints on human genome.2016

    • Author(s)
      Risa Kawaguchi
    • Organizer
      The RNA society 21st annual meeting
    • Place of Presentation
      the International Conference Centre (Kyoto・Sankyo-ku)
    • Year and Date
      2016-06-29
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ParasoR: ゲノムワイド局所的二次構造解析によるイントロン領域の塩基対の安定化傾向2015

    • Author(s)
      河口理紗
    • Organizer
      生命情報科学若手の会第7回研究会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学鶴岡タウンキャンパス(山形、鶴岡)
    • Year and Date
      2015-10-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ParasoR: Genome-wide computational analysis of local RNA secondary structures2015

    • Author(s)
      Risa Kawaguchi
    • Organizer
      Computational Analysis of RNA Structure and Function
    • Place of Presentation
      Centro de Ciencias de Benasque (Spain, Benasque)
    • Year and Date
      2015-07-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲノムワイド局所的RNA二次構造解析により明らかになったイントロン領域における塩基対の安定化傾向2015

    • Author(s)
      河口理紗
    • Organizer
      第17回日本RNA学会年会
    • Place of Presentation
      ホテルライフォート札幌(北海道、札幌)
    • Year and Date
      2015-07-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲノムワイド局所RNA二次構造予測による構造的性質の解析2015

    • Author(s)
      河口理紗
    • Organizer
      NGS現場の会第四回研究会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城、つくば)
    • Year and Date
      2015-07-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Genome-wide prediction and characterization of RNA secondary structure landscape.2015

    • Author(s)
      Risa Kawaguchi
    • Organizer
      8th Asian Young Researchers Conference on Computational and Omics Biology.
    • Place of Presentation
      Taiwan (Republic of China), Hsinchu
    • Year and Date
      2015-01-19 – 2015-01-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲノムワイドRNA二次構造予測による二次構造ランドスケープの特性の解明2014

    • Author(s)
      河口理紗
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川、横浜市)
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Genome-wide prediction and characterization of RNA secondary structure landscape.2014

    • Author(s)
      Risa Kawaguchi
    • Organizer
      EMBL conference series "From Functional Genomics to Systems Biology"
    • Place of Presentation
      Germany, Heidelberg
    • Year and Date
      2014-11-08 – 2014-11-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲノムワイドRNA二次構造解析による転写領域の二次構造的性質2014

    • Author(s)
      河口理紗
    • Organizer
      生命情報科学若手の会第6回研究会
    • Place of Presentation
      理化学研究所 発生・再生科学総合研究センター(兵庫、神戸市)
    • Year and Date
      2014-10-29 – 2014-10-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Genome-wide prediction and characterization of RNA secondary structure landscape.2014

    • Author(s)
      河口理紗
    • Organizer
      第16回日本RNA学会
    • Place of Presentation
      ウインクあいち(愛知、名古屋市)
    • Year and Date
      2014-09-23 – 2014-09-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京大学大学院新領域創成科学研究科メディカル情報生命専攻 木立研究室Webサイト

    • URL

      http://www.cb.k.u-tokyo.ac.jp/kiryulab/

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究者個人Webサイト

    • URL

      https://sites.google.com/site/cawatchm/

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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