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2015 Fiscal Year Research-status Report

複数の遺伝要因及び環境要因の組み合わせを考慮したゲノムワイド相関解析法の開発

Research Project

Project/Area Number 25700004
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

西郷 浩人  九州工業大学, 情報工学研究院, 准教授 (90586124)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
KeywordsGWAS / 特徴選択 / アイテムセットマイニング / 線形混合モデル / カーネル / モデル選択
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、ゲノムワイド相関解析(GWAS)を取り扱う。従来の方法の多くは単一の遺伝子型要因が原因で起こるというモデルのもとで開発されている。これは、要因の組み合わせを考慮すると計算量が指数関数的に増加してしまうという計算幾科学的な制約によるものである。しかしながら、種々の癌や肥満、アルツハイマー病など、多くの疾患は複数の遺伝要因と環境要因の組み合わせで起こされることが知られている。近年であれば、京都大学の山中博士が1000の遺伝子から4遺伝子を選ぶことにより通常細胞をあらゆる細胞に分化することの出来るiPS細胞に変化出来ることを示したが、これも遺伝要因の組み合わせが表現型に劇的に影響を与える例であるといえる。しかしながら、1000遺伝子から4遺伝子を選ぶ組み合わせの数は1兆通り以上あるため、機械学習や統計手法を用いた効率的な探索が必要である。以下に、2015年度において行った発表の概要を挙げる。

1)表現型が0/1で表される際の、原因となる遺伝子型要因の組み合わせの列挙。ただし、要因の数は限られているとする。(第42回SIGBIO研究会及び生命医学情報学連合大会(IIBMP2015))
2)遺伝子型要因の数が多い時に、原因の染色体と染色体上での位置を絞り込む方法の開発。(生命医学情報学連合大会(IIBMP2015))
3)標本間に高い遺伝的類似関係がある時に、正確に遺伝子型要因を特定する方法の開発。(生命医学情報学連合大会(IIBMP2015))

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

上記2)の該当論文を投稿中であるが、担当していた修士学生の卒業もあり、追加実験の実施に困難を来している。

Strategy for Future Research Activity

上記1)については、競合する研究との差別が難しくなっており、方向性の転換を考えている。
上記2)については、必要な追加実験を絞り込んで論文の内容をコンパクトにする予定である。
上記3)にていては、共同研究者と議論した結果、別の方向からのアプローチと比較する予定である。

Causes of Carryover

国際学会への参加を予定していたが、当該論文が採択されなかった為に残額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

学会への参加費及び、論文誌投稿の費用とする予定である。

  • Research Products

    (8 results)

All 2015

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Mining discriminative patterns from graph data with multiple labels and its application to QSAR2015

    • Author(s)
      Shao, Z., Hirayama, Y., Yamanishi, Y., Saigo, H.
    • Journal Title

      Journal of Chemical Information and Modeling

      Volume: 55 Pages: 2519--2527

    • DOI

      10.1021/acs.jcim.5b00376

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Efficient enumeration of statically significant SNP interaction2015

    • Author(s)
      Yamaguchi, Saigo
    • Organizer
      IIBMP2015
    • Place of Presentation
      京都大学化学研究所
    • Year and Date
      2015-10-29 – 2015-10-31
  • [Presentation] Drug Side Effects Prediction by Multiple Graph PLS2015

    • Author(s)
      Hirayama, Saigo
    • Organizer
      IIBMP2015
    • Place of Presentation
      京都大学化学研究所
    • Year and Date
      2015-10-29 – 2015-10-31
  • [Presentation] A branch-and-bound algorithm for searching a block with interacting SNPs2015

    • Author(s)
      Matsumoto, Saigo
    • Organizer
      IIBMP2015
    • Place of Presentation
      京都大学化学研究所
    • Year and Date
      2015-10-29 – 2015-10-31
  • [Presentation] An extended linear mixture model approach to modeling population structure2015

    • Author(s)
      Michizoe, Saigo
    • Organizer
      IIBMP2015
    • Place of Presentation
      京都大学化学研究所
    • Year and Date
      2015-10-29 – 2015-10-31
  • [Presentation] Estimating the number of interacting SNPs in case control study2015

    • Author(s)
      Koyanagi, Saigo
    • Organizer
      IIBMP2015
    • Place of Presentation
      京都大学化学研究所
    • Year and Date
      2015-10-29 – 2015-10-31
  • [Presentation] RF-NR: Random forest based approach for improved classification of Nuclear Receptors2015

    • Author(s)
      Ismail, H.D., Saigo, H., Bahadur, K.C.D.
    • Organizer
      International Conference on Genome Informatics & International Conference on Bioinformatics (GIW/InCoB2015)
    • Place of Presentation
      Odaiba, Tokyo
    • Year and Date
      2015-09-09 – 2015-09-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] カイ二乗検定によるp値の下限値を利用した遺伝子相互作用の効率的な数え上げ2015

    • Author(s)
      山口、西郷
    • Organizer
      第42回バイオ情報学研究会
    • Place of Presentation
      沖縄科学技術先端大学院大学
    • Year and Date
      2015-06-23 – 2015-06-25

URL: 

Published: 2017-01-06  

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