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2015 Fiscal Year Annual Research Report

高次エピゲノムが生み出す生命情報を読み解く統計解析法の開発

Research Project

Project/Area Number 25730173
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

島村 徹平  名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (00623943)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywordsバイオインフォマティクス / ベイズモデル / 次世代シークエンサー / 高次クロマチン構造 / エピゲノム
Outline of Annual Research Achievements

エピゲノムによる遺伝子発現制御機構を解明するためには、ヒストン修飾やDNAメチル化などの化学的制御が関与する一次エピゲノム機構に加えて、クロマチン高次構造変化などの物理的制御が関与する高次エピゲノム機構を解析することが重要である。本研究課題では、統計科学による数理モデリングとスーパーコンピュータによる大規模計算を用いて、クロマチン交互作用を網羅的に解析するChIA-PET、hi-Cなどの高次エピゲノム構造情報を解析し、高次エピゲノムによる遺伝子発現制御機構を解明するためのベイズモデリング手法を開発する。平成27年度は以下の進展があった。

① 前年度までに開発したクロマチン交互作用過程のベイズモデルとその推定法をシミュレーションデータ、及び公開データベースで登録されたChIA-PETデータに適用し、モデルの有用性の検証を引き続き行った。その結果、TNF-α刺激下において刺激後にクロマチン高次構造が大きく変化する転写ファクトリーを同定した。これらの方法論に関する成果は論文投稿中である。
② 本研究課題で開発した高次クロマチン構造データ解析を行うベイズモデリング手法のためのソフトウェアを開発した。具体的には、ChIA-PET、hi-Cデータの前処理、アライメント、クロマチン交互作用領域の検出、転写ファクトリーの同定を行うための関数をまとめた解析パイプラインを統計言語Rの解析パッケージとして開発した。

  • Research Products

    (13 results)

All 2016 2015

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 4 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] NECAB3 Promotes Activation of Hypoxia-inducible factor-1 during Normoxia and Enhances Tumourigenicity of Cancer Cells2016

    • Author(s)
      Nakaoka H.J, Hara T, Yoshino S, Kanamori A, Matsui Y, Shimamura T, Sato H, Murakami Y, Seiki M, Sakamoto T
    • Journal Title

      Scientific Report

      Volume: 6 Pages: 622784

    • DOI

      10.1038/srep22784

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Integrated Multiregional Analysis Proposing a New Model of Colorectal Cancer Evolution2016

    • Author(s)
      Uchi R, Takahashi Y, Niida A, Shimamura T, (36 authors), Mimori K
    • Journal Title

      PLoS Genetics

      Volume: 12(2) Pages: e1005778

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1005778

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Genomic Landscape of Esophageal Squamous Cell Carcinoma in a Japanese Population2016

    • Author(s)
      Sawada G, Niida A, Uchi R, Hirata H, Shimamura T, (38 authors), Mimori K
    • Journal Title

      Gastroenterology

      Volume: 150(5) Pages: 1171-1182

    • DOI

      10.1053/j.gastro.2016.01.035

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] An Integrative Analysis to Identify Driver Genes in Esophageal Squamous Cell Carcinoma2015

    • Author(s)
      Sawada G, Niida A, Hirata H, Komatsu H, Uchi R, Shimamura T, Takahashi Y, Kurashige J, Matsumura T, Ueo H, Takano Y, Ueda M, Sakimura S, Shinden Y, Eguchi H, Sudo T, Sugimachi K, Yamasaki M, Tanaka F, Tachimori Y, Kajiyama Y, Natsugoe S, Fujita H, Tanaka Y, Calin G, Miyano S, Doki Y, Mori M, Mimori K
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 10(10) Pages: e0139808

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0139808

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Integrated molecular analysis of adult T cell leukemia/lymphoma2015

    • Author(s)
      Kataoka K, Nagata Y, Kitanaka A, Shiraishi Y, Shimamura T, (53 authors), Ogawa S
    • Journal Title

      Nature Genetics

      Volume: 47(11) Pages: 1304-1315

    • DOI

      10.1038/ng.3415

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A likelihood-free filtering method via approximate Bayesian computation in evaluating biological simulation models2015

    • Author(s)
      Hasegawa T, Niida A, Mori T, Shimamura T, Yamaguchi R, Miyano S, Akutsu T, Imoto S
    • Journal Title

      Computational Statistics & Data Analysis

      Volume: 94 Pages: 63-74

    • DOI

      10.1016/j.csda.2015.08.003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Elevated β-catenin pathway as a novel target for patients with resistance to EGF receptor targeting drugs2015

    • Author(s)
      Nakata A, Yoshida R, Yamaguchi R, Yamauchi M, Tamada Y, Fujita A, Shimamura T, Imoto S, Higuchi T, Nomura M, Kimura T, Nokihara H, Higashiyama M, Kondoh K, Nishihara H, Tojo A, Yano S, Miyano S, Gotoh N
    • Journal Title

      Scientific Report

      Volume: 5 Pages: 13076

    • DOI

      10.1038/srep13076

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Integrated genetic and epigenetic analysis defines novel molecular subgroups in rhabdomyosarcoma2015

    • Author(s)
      Seki M, Nishimura R, Yoshida K, Shimamura T, Shiraishi Y, Sato Y, Kato M, Chiba K, Tanaka H, Hoshino N, Nagae G, Shiozawa Y, Okuno Y, Hosoi H, Tanaka Y, Okita H, Miyachi M, Souzaki R, Taguchi T, Koh K, Hanada R, Kato K, Nomura Y, Akiyama M, Oka A, Igarashi T, Miyano S, Aburatani H, Hayashi Y, Ogawa S, Takita J
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 6 Pages: 7557

    • DOI

      10.1038/ncomms8557

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Genomic data assimilation using a higher moment filtering technique for restoration of gene regulatory networks2015

    • Author(s)
      Hasegawa T, Mori T, Yamaguchi R, Shimamura T, Miyano S, Imoto S, Akutsu T
    • Journal Title

      BMC Systems Biology

      Volume: 9 Pages: 14

    • DOI

      10.1186/s12918-015-0154-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mutational landscape and clonal architecture in grade II and III gliomas2015

    • Author(s)
      Suzuki H, Aoki K, Chiba K, Sato Y, Shiozawa Y, Shiraishi Y, Shimamura T, (23 authors), Ogawa S
    • Journal Title

      Nature Genetics

      Volume: 47(5) Pages: 458-468

    • DOI

      10.1038/ng.3273

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] がんの俯瞰的理解のための統合的統計モデリング2015

    • Author(s)
      島村徹平
    • Organizer
      第38回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-02
    • Invited
  • [Presentation] がん悪性化に寄与する発現制御調整因子のイン・シリコ探索2015

    • Author(s)
      島村徹平
    • Organizer
      がんゲノムの情報と数理
    • Place of Presentation
      東京大学医科学研究所(東京都港区)
    • Year and Date
      2015-09-30
    • Invited
  • [Presentation] Discovering modulators of gene regulation by local energy statistics2015

    • Author(s)
      Teppei Shimamura
    • Organizer
      IFCS2015
    • Place of Presentation
      ボローニャ大学(イタリア、ボローニャ)
    • Year and Date
      2015-07-07
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-01-06  

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