| 研究課題/領域番号 |
07680743
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
分子生物学
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| 研究機関 | 佐賀大学 |
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研究代表者 |
野口 義夫 佐賀大学, 理工学部, 教授 (00253576)
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| 研究分担者 |
原 重臣 佐賀大学, 理工学部, 講師 (40218615)
堂薗 浩 佐賀大学, 理工学部, 助教授 (00217613)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1997年度: 200千円 (直接経費: 200千円)
1996年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1995年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 塩基配列決定 / DNAプローブ / ハイブリダイゼイション / 遺伝的アルゴリズム / オリゴヌクレオチド / SBH法 / 染色体ソ-タ / 蛍光プロフィール / オリゴヌクレオチド・パネル / クローン・ライブラリー / ハイブリダイズ / 染色体 / 自己組織化マップ / クラスタリング / クローン・パネル / 塩基配列決定法 / ニューラル・ネットワーク / 遺伝的アルブリズム |
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| 研究概要 |
塩基配列が未知であるDNA断片を、標的DNAとよぶ。塩基長が一定である全ての塩基配列の組み合わせが、碁盤目状に配列されているパネルを、オリゴヌクレオチド・パネルとよび、パネル上の個々の塩基配列を、DNAプローブとよぶ。標的DNAとDNAプローブとのハイブリダイゼイション情報から、標的DNAの塩基配列を、コンピュータで決定する方法を、ハイブリダイゼイション法による塩基配列決定法(SBH;Sequencing By Hybridization)とよぶ。
以下の条件を前提とした場合、SBH法に遺伝的アルゴリズム(GA;Genetic Algorithms)が使用できることを、計算機シュミレーションで明らかにした。条件1)標的DNAとDNAプローブであるオリゴヌクレオチドとのハイブリダイゼイションには、ミスマッチングが存在しない。条件2)同一のDNAプローブが、標的DNAと複数回ハイブリダイズする。条件3)標的DNAは2個以上の部分断片に分断されていない。
採用したGA法の詳細は以下の通りである。1)プローブをポピュレーションとし、それをグループ化する。(グル-ピングGA法)2)以下で述べる連結則を満たし、かつグループ間でのみ交叉(crossover)を認める、constraint based crossover法を採用した。
3)構成されたプローブでの塩基長、標的DNA長等で、適合関数(fitness function)を考案した。4)決定された標的DNAの塩基配列を、保持インデックス(preservation index)と精度インデックス(accuracy index)で評価した。
シミュレーションの結果以下の事項が明らかになった。1)GA法はSBH法に適用できる。
2)プローブのオリゴヌクレオチドの塩基数(L)は、長い法が精度が高い。しかし、L≧12では、計算時間が長くなり過ぎて実用的でない。3)標的DNA塩基長(S)は、1万塩基以上でも適用可能である。今後の課題は、ハイブリダイゼイションで1個の塩基対のミスマッチを認めるGA法の考案である。
また、ゲノムを小さく分ける方法の一つである、染色体ソ-タに関連する研究の一環として、染色体蛍光プロフィールのクラスタリング法として、GA法と自己組織化マツプ法を適用した研究も行った。
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