2013 Fiscal Year Research-status Report
エピゲノム及び遺伝子による細胞内制御ネットワークモデリングと細胞分化機構の解析
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25730011
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
小島 要 東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 助教 (10646988)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 遺伝子制御ネットワーク / エピジェネティクス / 変異コール / 遺伝子発現量定量 |
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| Research Abstract |
エピジェネティクスにおける機構の一つであるDNAメチル化の検出にはBisulfiteシークエンス法が用いられる。Bisulfite反応では、メチル化されていないシトシン（C）がウラシル（U）に変化し、シークエンス結果では、チミン（T）となることから、シトシンからチミンへの変化を検出からメチル化状態が推定される。しかしながら、通常より考慮される塩基の種類が減少するため、より正確なシークエンス配列のマッピング、変異コールを行う必要がある。そこで、本年度は、リファレンスゲノムにマッピングされたシークエンスデータからより正確に変異コールを行うため、各シークエンスリードだけでなくリードペアを通じて複数のヘテロ変異をまたぐリード情報を考慮して局所的に変異のフェージングを行いながら、フェージング情報を利用しつつ変異コールを行う統計的手法を開発した。また、遺伝子発現データからの遺伝子制御ネットワークの推定には、遺伝子発現量の計測の精度が重要となる。近年RNA-Seq技術により直接mRNAのシークエンシングを行い、リファレンス配列にマッピングすることで、従来技術よりも精度の高い遺伝子発現量の定量が可能となっている。しかしながら、シークエンスリードのマッピングの際のアラインメントにおいてギャップの考慮などが不十分である問題があった。このため、ギャップ付きアラインメントを考慮し、各スプライシングバリアントの単位で正確に遺伝子発現量の定量するための手法を開発した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、エピジェネティクス状態の解析の基礎となる手法の調査と関連手法の開発、また、遺伝子発現量の定量に関連した手法の開発を主に進めることで、エピジェネティクスデータを考慮した遺伝子制御ネットワーク解析の基盤固めを行うことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在公開されているマウスの胚から肝臓への分化における時系列遺伝子発現データから、エピジェネティクス情報を考慮した遺伝子制御ネットワーク推定手法の開発を行う予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成２５年度における手法の開発において、東京大学医科学研究所ヒトゲノム解析センターのスーパーコンピュータを利用していたが、所属研究機関における利用が平成２６年度４月３０日までとなった。このため、スーパーコンピュータ内の解析データを引き上げ、保存するために必要なハードディスク費用および保存したデータの整理・管理に付随して必要となる文房具等の物品費用を平成２６年度として計上した。
東京大学医科学研究所ヒトゲノム解析センターのスーパーコンピュータ内の、平成２５年度における解析結果を平成２６年度４月３０日までに引き上げ、保存するためのハードディスクを購入し、引き上げ作業を行う。また、引き上げ作業後の保存データの整理・管理に付随して必要となる文房具等の物品の購入を行い、保存データの整理・管理を行う。解析データは平成２５年度に行ったものであり、本計上分の成果は平成２５年度のものである。
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