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可変長プローブを用いたDNAチップの設計およびDNAシーケンス解析に関する研究

Research Project

Project/Area Number 17650086
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Bioinformatics/Life informatics
Research InstitutionSaga University

Principal Investigator

堂薗 浩  Saga University, 理工学部, 准教授 (00217613)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 福本 尚生 (徳島 尚生)  佐賀大学, 理工学部, 助教 (60346872)
Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Fiscal Year 2007: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Keywords自己組織化マップ / DNAプローブ / DNA配列解析 / アミノ酸配列解析 / メタゲノム / シーケンス解析 / メタゲノム解析 / マルチモーダルデータ解析 / DNAチップ / シミュレーティヅドアニーリング
Research Abstract

今年度の研究では、昨年度に引き続き配列データの視覚化を中心に研究を行った。昨年度まで開発をしたシミュレーティッドアニーリングを用いた自己組織化マップのアルゴリズムの見直しを行ない、プローブの表現を離散表現から確率値を用いた連続値表現にし、平均場近似をもちいたシミュレーティッドアニーリングを用いることで、自己組織化マップ上でのプローブの整列性を改善し、解析を行なうシーケンス上の連続的な領域が、マップ上でもより連続的な領域としてマッピングされるアルゴリズムを開発した。また、2層自己組織化マップを用いて、1層目に生成されたプローブの情報を第2層でさらに整列させるように改良を行った。このアルゴリズムを用いて、生物種毎、人のパスウエイ毎ののDNAシーケンスおよび遺伝子領域から翻訳されたアミノ酸配列の学習、および、マッピングを行ない、シーケンスが連続した領域に写像されること、および、それぞれのグループ毎にマップ上に領域が形成されることを確認した。ただし、このようにして形成される領域の生物学的な意味の評価を今後行なっていく必要があると考えられ。将来的にDNA配列間の比較、DNA配列グループ間の比較、および、メタゲノム解析等に応用可能であると考えられる。平成19年度にはWorkshop on Self Organizing Maps 2007(WSOM2007)およびJSBI年会において、研究成果の発表を行なった。現在、本システムはWindows上で動作するGUI上で動作するように作成されているが、学会においては、WEBアプリケーションとして公開して欲しいという声があり、今後の課題となっている。

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Mapping of Genome Sequences Using Two-stage Self Organizing Maps2007

    • Author(s)
      堂薗 浩
    • Journal Title

      Proceedings of the 6^<th> International Workshop on Self Organizing Mops(WSOM2007) 1

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of Amino Acid Sequence by Self Organization Maps2006

    • Author(s)
      高橋剛志, 堂園 浩
    • Journal Title

      Proceedings of The Seventeenth International Conference on Genome Informatics 2006 poster session

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Application of Self Organizing Maps to User Authentication Using Combination of Key Stroke Timings and Pen Calligraphy2006

    • Author(s)
      堂園 浩 他
    • Journal Title

      Proceedings of the 5th WSEAS Int. Conf. on COMPUTATIONAL INTELLIGENCE, MAN-MACHINE SYSTEMS AND CYBERNETICS

      Pages: 105-110

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] The Application of Self Organizing Maps for the Analyses of DNA Sequences2005

    • Author(s)
      堂薗 浩, 徳島尚生 他
    • Journal Title

      Advance in Bioinformatics and its applications, Series in Mathematical Biology and Medicine Vol.8

      Pages: 140-151

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] An Algorithm of SOM using Simulated Annealing in the Batch Update Phase for Sequence Analysis2005

    • Author(s)
      堂薗 浩, 徳島尚生 他
    • Journal Title

      Proceedings of Workshop on Self Organizing Maps (WSOM2005)

      Pages: 171-178

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] Mapping of DNA Sequences using 2-Stage SOM2007

    • Author(s)
      堂園 浩
    • Organizer
      平成19年度 JSBI年会
    • Place of Presentation
      日本科学未来館
    • Year and Date
      2007-12-17
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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