Development of data analysis platform technology for data-driven genomic breeding

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K19118
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 39:Agricultural and environmental biology and related fields
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: Bono Hidemasa 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 特任教授 (20364789)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 粕川 雄也 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, チームリーダー (10304031)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2023-03-31
• Keywords: ゲノム育種 / 機能アノテーション / データ駆動型 / バイオDX / 新規モデル生物 / 塩基配列解析 / 遺伝子発現 / ゲノム配列

Outline of Final Research Achievements

In addition to the sequence-based functional annotation, we have attempted to develop a method to infer function from gene expression information. Although available RNA sequencing (RNA-Seq) data varies among species, the developed method, named Fanflow4Insects, can be used as tissue-specific expression information from expression data obtained from RNA-Seq expression quantification analysis, thereby providing a method to infer function from sequence information-based functional annotation. The use of tissue-specific expression information from RNA-Seq expression quantitative analysis has made it possible to provide functional annotation for transcriptional sequences for which no clue could be obtained from sequence-based functional annotation.

Free Research Field

ゲノム情報科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

開発した機能アノテーションワークフローFanflow4Insectsは、昆虫のみならず陸上植物のアカシソにおける機能アノテーション手法として利用され、そのゲノム配列解読後にFanflow4Plantsとして得られた遺伝子配列の機能アノテーションに用いた。二次代謝の例としてアントシアニンの合成経路の再構築に応用し、ゲノム中に多コピー存在する酵素遺伝子の同定を行った。このことは開発した手法が今後、非モデル生物の機能アノテーションのみならず、ゲノム編集ターゲット遺伝子選定に寄与し、データ駆動型ゲノム育種に大きく貢献すると考えられる。