2016 Fiscal Year Annual Research Report
RNA informatics for epi-transcriptome analysis
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16H02484
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
浅井 潔 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (30356357)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浜田 道昭 早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (00596538)
亀田 倫史 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (40415774)
阿部 洋 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (80415067)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | バイオインフォマティクス / エピとランスクリプトーム解析 / 修飾塩基 / RNA２次構造 / エネルギーパラメタ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、修飾塩基を含むRNA の2 次構造情報解析技術を開発し、エピトランスクリプトーム解析のためのRNA インフォマティクス基盤技術を確立することを目的としている。重要だが従来の2 次構造予測では扱えない修飾塩基について、エネルギーパラメタを熱測定実験と自由エネルギー計算の組み合わせで同定し、様々なRNA2 次構造解析ソフトウェアに導入する。
RNA 修飾による構造変化が小さく、既に熱化学測定実験データが存在する修飾塩基であるイノシンのエネルギーパラメタを決定するため、、修飾核酸含有配列の熱測定実験と、自由エネルギー変化の計算を実施した。熱測定実験は、７塩基対からなる８本のイノシンを含むRNAを合成して実施した。大型計算機の運用が遅れたが、エネルギーパラメータの計算を開始した。
エネルギーパラメタをどの程度の精度で同定することが、RNAの2次構造解析で必要となるかを明らかにするため、エネルギーパラメタ誤差が塩基対確率および2 次構造の予測精度に及ぼす影響について、理論的解析と計算機実験で評価した。
RNA2次構造のエネルギー分布をより詳細に理解するため、すでに開発済みの、参照構造からの2次構造ハミング距離ごとの確率分布を高速に計算するツール、RintDを拡張子、ハミング距離ごと塩基対確率の分布をを高速に計算する手法を考案した。塩基対確率の計算のため、外側分配関数を計算する動的計画法を導出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
京都大学大型計算機の更新後の運用開始が、京都大学側の事情により大幅に遅れる事態となった。エネルギパラメタ計算には当該機器の使用が不可欠なため、運用開始までに同定する修飾塩基を見直し、組み込み先ツールを改良したうえで、エネルギーパラメタ計算を開始することとしたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画より進捗は遅れているため、エネルギーパラメタを決定する塩基の種類を絞った上で、ツールへの組み込みなどを進める方針とする。
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[Journal Article] Chemical ligation of oligonucleotides using an electrophilic phosphorothioester2017
Author(s)
Hideto Maruyama, Ryota Oikawa, Mayu Hayakawa, Shono Takamori, Yasuaki Kimura, Naoko Abe, , Genichiro Tsuji, Akira Matsuda, Satoshi Shuto, Yoshihiro Ito, Hiroshi Abe
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Journal Title
Nucleic Acids Research
Volume: 45
Pages: 7042-7048
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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