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植物界の統合オミックス解析に基づくゲノム・遺伝子相関機構の解明とデータベース構築

Publicly Offered Research

Project AreaCorrelative gene system: establishing next-generation genetics
Project/Area Number 24113518
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionMeiji University

Principal Investigator

矢野 健太郎  明治大学, 農学部, 准教授 (00446543)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2012: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Keywordsゲノム / 遺伝子 / バイオインフォマティクス / データベース / トランスクリプトーム / ゲノム遺伝子相関
Research Abstract

近年のオミックス情報の蓄積とそれらの積極的な活用は、複雑な生命現象であるゲノム遺伝子相関の解明を促進する。システムズ・バイオロジーの導入、すなわち、様々な植物種・部位・生育条件・ステージから得られた大規模オミックス情報の比較解析により、ゲノム遺伝子相関に関わる遺伝子(産物)群を網羅的・効率的に同定し得る。そこで、本研究では、ゲノムやトランスクリプトーム、メタボロームなどのオミックス情報、および、知識情報を収集し、ゲノム・遺伝子相関に関わる因子(遺伝子、発現制御機構、シス因子、分子間相互作用など)を正確かつ迅速に抽出するためのバイオインフォマティクス手法の確立と包括的なWebデータベース・プロトタイプの構築を実施した。
まず、イネ、トマト、ソルガム、トマト、ブドウなどを対象とし、高速シーケンサー・データから遺伝子発現プロファイル・データを得た。これらの大規模な遺伝子発現プロファイル・データから迅速・ハイスループット・高精度に遺伝子発現ネットワークを構築するために、代表者・矢野が既に開発した大規模発現パターン解析手法 [Yanoら(2006), 特許第5286594号, 特許第4302466号]を適用し、遺伝子発現ネットワーク解析を実施した。そして、遺伝子発現ネットワーク(モジュール)の種間比較を効率化するために、オーソログを推定するとともに、遺伝子発現ネットワークを視覚化した。
また、高精度な遺伝子機能アノテーション情報をデータベースに搭載するために、文献情報に基づく知識情報の収集・高度利用化を実施した。収集手法を検討すると共に、収集した機能アノテーション情報とゲノム情報の対応化を実現するための統合解析を行った。また、「ゲノム・遺伝子相関」関連遺伝子を効率的に探索するために、遺伝子発現ネットワーク情報を提供するWebデータベースを構築した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Genome-wide analysis of intraspecific DNA polymorphism in ‘Micro-Tom’, a model cultivar of tomato (Solanum lycopersicum).2014

    • Author(s)
      Kobayashi M, Nagasaki N, Garcia V, Just D, Bres C, Mauxion JP, Le Paslier MC, Brunel D, Suda K, Minakuchi Y, Toyoda A, Fujiyama A, Toyoshima H, Suzuki T, Igarashi K, Rothan C, Kaminuma E, Nakamura Y, Yano K, Aoki K.
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 55 Issue: 2 Pages: 445-454

    • DOI

      10.1093/pcp/pct181

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Custom Microarray Analysis for Transcript Profiling of Dormant Vegetative Buds of Japanese Apricot during Prolonged Chilling Exposure2014

    • Author(s)
      Habu, T., H. Yamane, R. Sasaki, K. Yano, H. Fujii, T. Shimizu, T. Yamamoto and R. Tao
    • Journal Title

      Journal of the Japanese Society for Horticultural Science

      Volume: 83 Issue: 1 Pages: 1-16

    • DOI

      10.2503/jjshs1.CH-077

    • NAID

      130004510808

    • ISSN
      1882-3351, 1882-336X
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A new omics data resource of Pleurocybella porrigens for gene discovery2013

    • Author(s)
      T. Suzuki, K. Igarashi, H. Dohra, T. Someya, T. Takano, K. Harada, S. Omae, S., H. Hirai, K. Yano, H. Kawagishi
    • Journal Title

      PloS ONE

      Volume: 8 Issue: 7 Pages: e69681-e69681

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0069681

    • NAID

      120005304932

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      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cell Type-Specific Transcriptome of Brassicaceae Stigmatic Papilla Cells from a Combination of Laser Microdissection and RNA Sequencing2013

    • Author(s)
      Osaka, M., Matsuda, T., Sakazono, S., Masuko-Suzuki, H., Maeda, S., Sewaki, M., Sone, M., Takahashi, H., Nakazono, M., Iwano, M., Takayama, S., Shimizu, K.K., Yano, K., Lim, Y.P., Suzuki, G., Suwabe, K., and Watanabe, M.
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol.

      Volume: 54 (11) Issue: 11 Pages: 1894-1906

    • DOI

      10.1093/pcp/pct133

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      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The tomato genome sequence provides insights into fleshy fruit evolution.2012

    • Author(s)
      The Tomato Genome Consortium
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 485 Issue: 7400 Pages: 635-641

    • DOI

      10.1038/nature11119

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      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] システムズ・バイオロジー研究に向けた大規模データ解析とバイオインフォマティクス2014

    • Author(s)
      矢野健太郎、小林正明、大柳一
    • Organizer
      第55回日本植物生理学会年会シンポジウム
    • Place of Presentation
      富山大学
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    • Invited
  • [Presentation] 大規模オミックス情報に基づく網羅的な遺伝子発現ネットワーク構築と種間比較解析2014

    • Author(s)
      小林正明、高野知之、鈴木貴之、佐々木陽平、寺島伸、松村駿斗、豊島裕美、森本恭子、菅野真麻、横山幸治、吉田有希、千葉洋、多田欣史、清水顕史、安益公一郎、松岡信、渡辺正夫、諏訪部圭太、矢野健太郎
    • Organizer
      第55回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] モデル植物の遺伝子発現ネットワーク情報を活用した大規模な種間比較解析2013

    • Author(s)
      小林 正明
    • Organizer
      日本育種学会・第123回講演会
    • Place of Presentation
      東京農業大学
    • Year and Date
      2013-03-27
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  • [Presentation] 大規模配列情報に基づく網羅的なSNP 探索とゲノムアノテーション解析2013

    • Author(s)
      土田 博子
    • Organizer
      日本育種学会・第123回講演会
    • Place of Presentation
      東京農業大学
    • Year and Date
      2013-03-27
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規共発現データベースによる転写因子スクリーニング-花粉壁形成を例に-2013

    • Author(s)
      安益 公一郎
    • Organizer
      日本植物生理学会・第54回年会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2013-03-21
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] A comprehensive analysis of gene expression networks and large-scale omics data across multiple plant species.2013

    • Author(s)
      Masaaki Kobayashi
    • Organizer
      日本植物生理学会・第54回年会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2013-03-21
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 大規模遺伝子発現情報に基づく遺伝子探索法2013

    • Author(s)
      矢野健太郎
    • Organizer
      第2回Rでつなぐ次世代オミックス情報統合解析研究会
    • Place of Presentation
      理化学研究所・横浜研究所
    • Year and Date
      2013-03-08
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] モデル植物の大規模オミクス情報を活用した遺伝子発現ネットワークの種間比較解析2013

    • Author(s)
      小林正明、高野知之、菊江佳世子、鈴木貴之、佐々木陽平、寺島伸、松村駿斗、亀山一樹、横山幸治、吉田有希、千葉洋、多田欣史、清水顕史、安益公一郎、松岡信、渡辺正夫、諏訪部圭太、矢野健太郎
    • Organizer
      日本植物細胞分子学会第31回大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 大規模オミックス情報に基づく遺伝子探索手法2013

    • Author(s)
      矢野健太郎
    • Organizer
      日本植物細胞分子学会第31回大会シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物育種のためのオミックス・データ解析入門2013

    • Author(s)
      矢野健太郎
    • Organizer
      日本育種学会 第124回講演会シンポジウム
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 複数のオミックス情報に基づくネットワーク比較解析手法の構築2012

    • Author(s)
      土田博子
    • Organizer
      日本育種学会・第122回講演会
    • Place of Presentation
      京都産業大学
    • Year and Date
      2012-09-14
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物の大規模オミックス情報に基づく網羅的な種間比較解析2012

    • Author(s)
      五十嵐香理
    • Organizer
      日本育種学会・第122回講演会
    • Place of Presentation
      京都産業大学
    • Year and Date
      2012-09-14
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 大規模遺伝子発現情報のための解析手法2012

    • Author(s)
      矢野健太郎
    • Organizer
      第164回農林交流センターワークショップ
    • Place of Presentation
      農林水産省農林水産技術会議事務局筑波事務所・情報通信共同利用館
    • Year and Date
      2012-09-06
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      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 高速シーケンサーを用いた大規模遺伝子発現情報に基づく遺伝子探索手法の開発2012

    • Author(s)
      五十嵐香理
    • Organizer
      第30回 日本植物細胞分子生物学会大会
    • Place of Presentation
      奈良先端科学技術大学院大学
    • Year and Date
      2012-08-03
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  • [Remarks] 研究室Webページ

    • URL

      http://bioinf.mind.meiji.ac.jp/lab/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 明治大学農学部生命科学科バイオインフォマティクス研究室

    • URL

      http://bioinf.mind.meiji.ac.jp/

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks] OryzaExpress

    • URL

      http://bioinf.mind.meiji.ac.jp/OryzaExpress/

    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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