1999 Fiscal Year Annual Research Report
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11680388
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
松田 秀雄 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教授 (50183950)
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| Keywords | 遺伝子配列解析 / 遺伝子分類 / DNAチップ / 遺伝子発現パターン / 代謝反応パスウェイ / 多重アライメント / 生物情報科学 |
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| Research Abstract |
本年度は,人工生命による遺伝子制御ネットワークの構築のため,以下のシステムまたはアルゴリズムの開発を行った.
1.配列類似度による遺伝子の分類システム
配列類似度により遺伝子を類似したクラスタに分類するシステムを開発した.本システムの特徴は,進化の過程で遺伝子配列に生じる変異の蓄積により,限定された類似性しか示さない遺伝子間でも,遺伝子相互の類似性を表したグラフを解析することにより,配列類似度に基づく遺伝子の分類が可能なことである.約4800個ある大腸菌の全遺伝子をこのシステムにより分類した結果,全体の約半数の遺伝子が何らかのクラスタに分類できている.
2.発現パターンによる遺伝子の分類システム
DNAチップやマイクロアレイ等による実験から得られる発現パターンのデータには大きな測定誤差が存在することが知られており,その利用の障害となっていた.そこで,フーリエ変換,ウェーブレット変換等を使って発現パターンを周波数成分に分解し,高周波領域に現れるランダムノイズを除去することにより,測定誤差の影響を抑えながら,遺伝子発現パターンを比較し,遺伝子を分類できるシステムを開発した.
3.代謝反応パスウェイの多重アライメントアルゴリズム
代謝反応パスウェイは,最も良く調べられている遺伝子間相互作用のネットワークである.複数の代謝反応パスウェイ同士を比較し,その中で共通して保存されている部分ネットワークを見つけることのできるアルゴリズムを開発した.
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[Publications] 吉川,田部,岸浪,松田,橋本: "類似構造検索機能を持つ分子系統樹データベースシステムの実現"情報処理学会論文誌:データベース. 40(3). 54-65 (1999)
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[Publications] A.J.Stokes,H.Matsuda et al.: "GXML: A novel method for exchanging and querying complete genomes by representing them as structured documents"IPSJ Transactions on Databases. 40(3). 66-78 (1999)
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[Publications] T.Itoh,H.Matsuda,H.Mori: "Phylogenetic analysis of the third hsp70 homolog in Escherichia coli; a novel member of the hsc66 subfamily and its possible cochaperon"DNA Research. 6(5). 299-305 (1999)
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[Publications] Hideo Matsuda: "Detection of conserved domains in protein sequences using a maximum-density subgraph algorithm"IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics. E83(in press). (2000)
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[Publications] 坪井宣洋,松田秀雄,橋本昭洋: "デジタル信号処理に基づく遺伝子のクラスタリング"情報処理学会論文誌:数理モデル化と応用. 41(in press). (2000)
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[Publications] 遠里由佳子,松田秀雄,橋本昭洋: "パスウェイ解析のための情報量最大化アライメントアルゴリズム"情報処理学会論文誌:数理モデル化と応用. 41(in press). (2000)
