ゲノム比較解析システムの構築

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14015233
• Research Institution: Okazaki National Research Institutes
• Principal Investigator: 内山 郁夫 岡崎国立共同研究機構, 計算科学研究センター, 助手 (90243089)
• Keywords: 比較ゲノム解析 / オーソログ分類 / 微生物ゲノム / ゲノムデータベース / ゲノム進化

Research Abstract

本課題では、ゲノムの機能や進化に関する知見を得ることを目的として、多数のゲノムを比較するための方法論の開発を行い、その手法を用いて、主として微生物ゲノムデータを対象としたゲノム比較解析システムの構築を行うことを目標としている。今年度は、微生物ゲノム比較解析システムMBGDの整備を昨年度に引き続いて行い、100を超えるゲノムへの対応を可能とした。このシステムは、最新データを用いて利用者の要求に基づくオーソログ分類表を作成し、ゲノム比較が自在に行えるユニークなシステムとして認知されつつある。並行して、このシステムの核となるオーソログ分類アルゴリズムに関して以下の改良を行った。まず、ゲノム上の遺伝子の並びの情報を用いたオーソログアライメント法の開発を行い、複数の近縁ゲノムにおいて構造的に共通に保存された領域の抽出を行う問題への適用を試みた。また、遺伝子内部に繰り返しを含むケースに対応するため、ドメイン分割アルゴリズムの拡張を行った。さらに、利用者が与えた種系統関係に関する(部分的)情報をオーソログ分類に反映させるための方法の開発を行った。また、得られた階層的クラスタリング結果を保存しておいて、そこから情報を切り出して提示する機能を追加し、パラメータ変更や外群を用いた比較を効率よく行えるよう改良した。これらの機能を実際のシステムに反映し、活用していくことは今後の課題として残されているが、比較ゲノム解析のための基礎的な方法を固めたことにより、今後より広範な問題への適用が可能になったものと考えている。

Research Products

• [Publications] Uchiyama, I: "MBGD : Microbial Genome Database for Comparative Analysis"Nucleic Acids Res.. 31. 58-62 (2003)
• [Publications] Takami, H., Takaki, Y., Uchiyama, I.: "Genome sequence of Oceanobacillus iheyensis isolated from the Iheya Ridge and its unexpected adaptive capabilities to extreme environments"Nucleic Acids Res.. 30. 3927-3935 (2002)