2016 Fiscal Year Research-status Report
構造情報の粗視化による高速ゲノムワイドRNA遺伝子発見
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15K00401
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
加藤 有己 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (10511280)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ノンコーディングRNA / ２次構造 / 遺伝子発見 / 比較ゲノム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、様々な機能を持つ non-coding RNA に注目が集まっており、その機能は構造に特徴付けることができる。従来のRNA遺伝子発見法では、局所的なゲノム配列比較（アラインメント）を行って遺伝子候補領域を選択した後、RNAの強いシグナルとなる構造が該当領域で形成される可能性を調査する。換言すれば、最初に実行する配列アラインメントがその後の遺伝子発見の性能を決定する。本研究では、可能なすべての構造集合の粗視化情報をもとに、ゲノム配列上で最初から構造を考慮した比較解析を高速に行うことで、新規RNA遺伝子を発見することを目的とする。これにより、従来予測法による偽陽性遺伝子の減少を含めた高精度のRNA遺伝子発見につながることが期待される。
今年度では、前年度に開発、実装したRNA遺伝子発見手法を、実際の生物データであるヒト２１番染色体とマウス１９番染色体の組に適用することで、提案手法の詳細な評価を行った。ここで、本手法が配列アラインメントに依存しない方法であることを示すために、入力の染色体配列間で配列類似度の低い組の集合を対象とした。また、リピート領域をあらかじめ除外することで計算効率の向上を図った。得られた必要最小限のデータに対し、提案手法はしらみつぶしに遺伝子領域を検出する手法に比べて97.5%の探索領域の削減を達成した。一方、手法の精度評価には、既知のRNA領域の組を提案アルゴリズムでどれだけ発見できたかを示す感度を用いた。構造を形成することが知られているRNAの組に対する感度は約70%であることを確認し、提案手法がRNA遺伝子発見の前処理としてのスクリーニングに有用であることを示した。以上の成果を論文にまとめ、現在国際論文誌に投稿中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
実際の生物データを用いた比較解析結果を評価しただけでなく、研究成果を論文にまとめて当該年度内に国際学術誌に投稿するまでに至ったため、当初の計画以上に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在学術論文誌に投稿中であるので、査読者から得られる建設的な意見を取り入れて、研究の利点を生かせるように改良を行いたいと考えている。また、本手法を応用した新たな問題についても検討し、実行可能であるとの判断に至れば実施する予定である。
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| Causes of Carryover |
研究成果発表を行った国際学会が国内の所属研究機関の近くで開催されたため、旅費の支出が当初の計画より少なくなり、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
翌年度分として請求した助成金と合わせた使用計画は以下の通りである。
物品費として、大規模データに対応する計算機実験のためのPC、関連するソフトウェア、情報科学関連図書を計上し、旅費として研究調査、打ち合わせ、成果発表のための国内旅費（本学東京間、計３回）および外国旅費（欧州）、その他として学会参加費および論文掲載費を計上した。
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