2005 Fiscal Year Annual Research Report
可変長プローブを用いたDNAチップの設計およびDNAシーケンス解析に関する研究
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17650086
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
堂薗 浩 佐賀大学, 理工学部, 助教授 (00217613)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
徳島 尚生 佐賀大学, 理工学部, 助手 (60346872)
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| Keywords | DNA配列解析 / DNAチップ / 自己組織化マップ / シミュレーティヅドアニーリング |
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| Research Abstract |
今年度、本研究においては、自己組織化マップを用いたシーケンス解析に適したDNAプローブ群の選択、および、その2次元平面上での配列方法を主に研究を行った。また、本年度の研究ではDNAチップ自体に用いるDNAプローブよりもむしろ、最近の研究例でみられるDNAシーケンス群の自己組織化マップを用いた可視化にもちいるDNAプローブに関して研究を行った。特に今年度の研究成果として、シミュレーティッドアニーリングを用いたバッチ型自己組織化マップアルゴリズムの開発が挙げられる。バッチ型の自己組織真マップは一般的な逐次更新型の自己組織化マップのアルゴリズムに対して、学習データを与える順番に関係なくマップが生成されることや、学習が高速に行えることが知られている。本研究の手法では、バッチでマップ全体を更新する際に、DNAシーケンス上で近く配置される可能性高いプローブが2次元のマップ上でも近くに配置されるように方向付けて更新を行うようにし、解析対象となるDNAシーケンスがマップ上の連続した領域に写像されるようにした。このようなアルゴリズムでDNA配列を学習させることで、DNA配列上の各領域や、アミノ酸配列に飜訳された際の機能に応じてマップ上に配置され、未知配列の機能予測や、様々な領域の予測に用いることが可能であると考えられる。
今年度の主要な設備備品であるDNAシーケンス解析システム1式は、これらのソフトウェアの開発、DNAシーケンス解析および学会等でのデモンストレーションに用いるために購入した。ワークステーションとしては一般的なワークステーションに比べメモリーが安価で大量に搭載可能なPowerMacを購入し、現在現実的に可能である最大容量の8Gbyteのメモリーを搭載した。また、Windows環境での開発も考え、Athron64X2とメモリー4Gbyteを搭載したPCを購入した。これらのコンピュータは最新のワークステーションと比較しても損色ない性能を持ち、今後の解析システムの開発に十分であると考えられる。
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