2016 Fiscal Year Research-status Report
メタゲノミック診断の個別化を目指す小規模並列解析プラットフォームの構築
| Project/Area Number |
16K09933
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
中村 昇太 大阪大学, 微生物病研究所, 特任准教授(常勤) (90432434)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | メタゲノム / 病原体検出 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
感染症は多種多様な病原体によって引き起こされるが、流行が発生した場合、その拡大を最小限に抑えるためには病原体を迅速に同定し、それに即した対策を実施することが肝要である。臨床検体のメタゲノム解析による網羅的病原体検出法「メタゲノミック診断法」は、次世代シークエンスの簡易化や普及と共に多くの機関で行われるようになった。しかし、未だそのデータ解析から検出までの発見プロセスは、多くのノウハウや計算機資源等の障壁が存在する。本研究では、メタゲノミック診断の個別化すなわち各医療機関で実現可能な網羅的な病原体検出用の解析プラットフォームの開発を目指す。研究期間内に、この解析システムの並列化を行い、小規模な医療機関でも入手可能な計算機資源を利用した臨床検体のメタゲノム解析を実現する。平成28年度においては各種の分散基盤技術を比較し、分散並行処理の基盤技術であるApach Sparkを用いて小規模グリッドコンピューティングの基盤システムを構築した。自作の小型ベアボーンを4台作成し、それらを繋いだローカルネットワーク上の分散計算で、計算処理能力の線形性を確認した。相同性検索で広く使用されているBLASTを用いて線形性を確認したところ、理論直線に近い良好な結果を得た。今後は他の分散並行処理システムと比べて、本研究課題で作成したシステムの性能評価を行っていく。またBLASTとは異なる相同性検索プログラムも使用可能かどうか、適用するソフトウェアの探索を広げる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
分散並行処理の基盤技術であるApach Sparkを用いて小規模グリッドコンピューティングの基盤システムを構築した。自作の小型ベアボーンを4台作成し、それらを繋いだローカルネットワーク上の分散計算で、計算処理能力の線形性を確認した。相同性検索で広く使用されているBLASTを用いて線形性を確認したところ、理論直線に近い良好な結果を得た。
|
| Strategy for Future Research Activity |
分散並行処理の基盤技術であるApach Sparkを用いて理論直線に近い線形性能を確認したので、今後は他の分散並行処理システムと比べて、本研究課題で作成したシステムの性能評価を行っていきたい。またBLASTとは異なる相同性検索プログラムも使用可能かどうか、適用するソフトウェアの探索を広げる。
|
| Causes of Carryover |
当初計画よりも必要物品が少なかったので、２年目以降に研究推進を図るため。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
シークエンスデータを生み出すために実験機器、シーケンサーに使用する予定。
|
-
-
[Journal Article] Sensitivity of Next-Generation Sequencing Metagenomic Analysis for Detection of RNA and DNA Viruses in Cerebrospinal Fluid: The Confounding Effect of Background Contamination.2017
Author(s)
Bukowska-Osko I, Perlejewski K, Nakamura S, Motooka D, Stokowy T, Kosinska J, Popiel M, Ploski R, Horban A, Lipowski D, Caraballo Cortes K, Pawelczyk A, Demkow U, Stepien A, Radkowski M, Laskus T.
-
Journal Title
Adv Exp Med Biol.
Volume: 944
Pages: 53-62
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] A Cluster of Fatal Tick-borne Encephalitis Virus Infection in Organ Transplant Setting.2017
Author(s)
Lipowski D, Szablowska M, Perlejewski K, Nakamura S, Bukowska-Osko I, Rzadkiewicz E, Dzieciatkowski T, Milecka A, Wenski W, Ciszek M, Debska-Slizien A, Ignacak E, Cortes KC, Pawelczyk A, Horban A, Radkowski M, Laskus T.
-
Journal Title
J Infect Dis.
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Metagenomic Analysis of Cerebrospinal Fluid from Patients with Multiple Sclerosis.2016
Author(s)
Perlejewski K, Bukowska-Osko I, Nakamura S, Motooka D, Stokowy T, Ploski R, Rydzanicz M, Zakrzewska-Pniewska B, Podlecka-Pietowska A, Nojszewska M, Gogol A, Caraballo Cortes K, Demkow U, Stepien A, Laskus T, Radkowski M.
-
Journal Title
Adv Exp Med Biol.
Volume: 935
Pages: 89-98
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
