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ベイズ型統計モデルによる複数異種形式データ解析の理論と方法論の研究

Research Project

Project/Area Number 17680024
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Statistical science
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

井元 清哉  The University of Tokyo, 医科学研究所, 准教授 (10345027)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥23,140,000 (Direct Cost: ¥17,800,000、Indirect Cost: ¥5,340,000)
Fiscal Year 2007: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2006: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2005: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
Keywords多変量解析 / グラフィカルモデル / ベイジアンネットワーク / ノンパラメトリック回帰 / クラスタ分析 / マイクロアレイデータ / データ同化 / タンパク質間相互作用データ
Research Abstract

●マイクロアレイデータとデータベース上で各遺伝子に付与されている機能アノテーションを統合し,情報抽出を行う手法を開発した. GO:: TermFinder, FatiGOと呼ばれるソフトウェアとして公開されている既存の方法論の問題点を指摘し,それを解決する方法論を構築できた.また,kの成果を基にしたソフトウェアを公開するために準備中である.
●マイクロアレイデータは,各遺伝子が生成するメッセンジャーRNAを計測しているため,実際に細胞内で働いているタンパク質の状態(量・活性度)を理解することは難しい.しかしながら,転写制御機構を明らかにするためには,転写因子と呼ばれる多数の遺伝子を制御しているタンパク質の活性を予測することが必要不可欠である.そこで,マイクロアレイデータと転写因子結合配列情報を利用することで,転写因子の活性度を予測する手法を開発した.また,この手法を,人参養栄湯と呼ばれる漢方薬を投与したマウスについて適用し,その作用機序を明らかにするための知見を得た.この論文は,複合薬である漢方のバイオインフォマティクス的解析の世界初の論文であり,複合薬の解析にこのアプローチは有用であることを示した.
●ベイジアンネットワークによる遺伝子ネットワーク推定においては,その構造学習はNP-困難であることが示されている.そこで,パラメータ推定と構造学習が同時に可能なlassoに着目し,グラフィカル・ガウシアンモデルを推定するための方法論を開発した.また, lassoを改良したweighted lassoを開発し, lassoの問題点である擬陽性を大幅に減らすことに成功した.

Report

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

    (16 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Statistical absolute evaluation of gene ontology terms with gene expression data2007

    • Author(s)
      P.K. Gupta, R. Yoshida, S. Imoto, R. Yamaguchi and S. Miyano
    • Journal Title

      Lecture Note in Bioinformatics 4463

      Pages: 146-157

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of activated transcription factors from microarray gene expression data of Kampo-medicine treated mice2007

    • Author(s)
      R. Yamaguchi, et. al.(10名中3番目)
    • Journal Title

      Genome Informatics 18

      Pages: 119-129

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Weighted lasso in graphical Gaussian modeling for large gene network estimation based on microarray data2007

    • Author(s)
      T. Shimamura, R. Yamaguchi, S. Imoto and S. Miyano
    • Journal Title

      Genome Informatics 19

      Pages: 142-153

    • NAID

      130003812157

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of Gene Networks for Drug Target Discovery and Validation2006

    • Author(s)
      S.Imoto, Y.Tamada, C.J.Savoie, S.Miyano
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology 360・1

      Pages: 33-56

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Error tolerant model for incorporating biological knowledge with expression data in estimating gene networks2006

    • Author(s)
      S.Imoto, T.Higuchi, T.Goto, S.Miyano
    • Journal Title

      Statistical Methodology 3・1

      Pages: 1-16

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Statistical model selection method to analyze combinatorial effects of SNPs and environmental factors for binary disease2006

    • Author(s)
      R.Nakamichi, S.Imoto, S.Miyano
    • Journal Title

      International Journal on Artificial Intelligence Tools 15・5

      Pages: 711-724

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] ArrayCluster : an analytic tool for clustering, data visualization and module finder on gene expression profiles2006

    • Author(s)
      R.Yoshida, T.Higuchi, S.Imoto, S.Miyano
    • Journal Title

      Bioinformatics 22・12

      Pages: 1538-1539

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Genomic data assimilation for estimating hybrid functional petri net from time-course gene expression data2006

    • Author(s)
      M.Nagasaki, R.Yamaguchi, R.Yoshida, S.Imoto, A.Doi, Y.Tamada, H.Matsuno, S.Miyano, T.Higuchi
    • Journal Title

      Genome Informatics 17・1

      Pages: 46-61

    • NAID

      130003812105

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] A penalized likelihood estimation on transcriptional module-based clustering2005

    • Author(s)
      R.Yoshida, S.Imoto, T.Higuchi
    • Journal Title

      Lecture Note in Comupter Science 3482

      Pages: 389-401

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Estimating gene networks from expression data and binding location data via boolean networks2005

    • Author(s)
      O.Hirose, N.Nariai, Y.Tamada, H.Bannai, S.Imoto, S.Miyano
    • Journal Title

      Lecture Note in Comupter Science 3482

      Pages: 349-356

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Utilizing evolutionary information and gene expression data for estimating gene regulations with Bayesian network models2005

    • Author(s)
      Y.Tamada, H.Bannai S.Imoto, T.Katayama, M.Kanehisa, S.Miyano
    • Journal Title

      Journal of Bioinformatics and Computational Biology 3・6

      Pages: 1295-1313

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Estimating time-dependent gene networks from time series microarray data by dynamic linear models with Markov switching2005

    • Author(s)
      R.Yoshida, S.Imoto, T.Higuchi
    • Journal Title

      Computational Systems Bioinformatics 4

      Pages: 289-298

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Identifying drug active pathways from gene networks estimated by gene expression data2005

    • Author(s)
      Y.Tamada, S.Imoto, K.Tashiro, S.Kuhara, S.Miyano
    • Journal Title

      Genome Informatics 16・1

      Pages: 182-191

    • NAID

      130003997387

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Estimating gene regulatory networks and protein-protein interactions of Saccharomyces cerevisiae from multiple genome-wide data2005

    • Author(s)
      N.Nariai, Y.Tamada, S.Imoto, S.Miyano
    • Journal Title

      Bioinformatics 21・S2

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] Bioinformatics approach towards drug target gene discovery2007

    • Author(s)
      井元清哉
    • Organizer
      Regional Biometric Conference 2007
    • Place of Presentation
      東京大学弥生講堂
    • Year and Date
      2007-12-10
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] Gene Networks: Estimation, Modeling and Simulation In Computational Systems Biology (Book Chapter)2005

    • Author(s)
      S.Imoto, H.Matsuno, S.Miyano
    • Total Pages
      409
    • Publisher
      Academic Press
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

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

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