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cDNAマイクロアレイデータからの知識発見に関する情報科学的基礎付け

研究課題

研究課題/領域番号 12480080
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能情報学
研究機関東京大学

研究代表者

宮野 悟  東京大学, 医科学研究所, 教授 (50128104)

研究分担者 松野 浩嗣  山口大学, 理学部, 助教授 (10181744)
阿久津 達也  京都大学, 化学研究所, 教授 (90261859)
久原 哲  九州大学, 農学研究院, 教授 (00153320)
丸山 修  九州大学, 数理学研究院, 助教授 (20282519)
篠原 歩  九州大学, システム情報科学研究院, 助教授 (00226151)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
14,400千円 (直接経費: 14,400千円)
2002年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2001年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2000年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
キーワード遺伝子ネットワーク / 知識発見 / 質的ネットワーク / ブーリンアンネットワーク / マイクロアレイ / ハイブリッドペトリネット / システムバイオロジー / 学習 / ブーリアンネットワーク
研究概要

本研究を開始するころから,cDNAマイクロアレイ技術は急激に実験室で用いられるようになり,ゲノムに関連した大規模プロジェクトが計画され,既存の統計パッケージやデータベース等を利用して,膨大なマイクロアレイデータの計測から結果に至るデータ解析パスが突貫工事的に作られてきた.しかし,そのプロセスには,様々の解析ツールを開発することは強調されているが,情報科学的な基礎をきちんと作るという方向付けは,国内においては特に重要視されていない状況であった.
本研究では,こうした新たな計測技術の登場の初期の段階から,データ及び解析技術について,情報科学的な基礎付けを行うべきであるとの考えから研究を行い,主にcDNAマイクロアレイデータからの遺伝子ネットワークモデル(ブーリアンネットワークモデル,ベイジアンネットワークモデル及び常微分方程式系モデル)及びその推定法についての成果を得た.また,そうしたネットワーク情報に基づいて遺伝子ネットワークをモデリングしシミュレーションを行うための基礎研究(ハイブリッドペトリネットの拡張及びパスウェイのモデル化)及び知識発見を支援するための方式についての研究について成果を得た.
マイクロアレイのデータは,大量の数値データであるが,その背景にはゲノムをはじめとする様々の生物知識が存在している.本研究は,そうしたものを総合的に考えながら研究を行い,cDNAマイクロアレイデータの解析について,情報科学の基盤技術を形成に貢献したといえる.

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] Imoto, S., Kim, S., Goto, T., Aburatani, S., Tashiro, K., Kuhara, S., Miyano, S.: "Bayesian network and nonparametric heteroscedastic regression for nonlinear modeling of genetic network"J.Bioinformatics and Computational Biology. (in press). (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.de Hoon, S.Imoto, K.Kobayashi, N.Ogasawara, S.Miyano: "Inferring gene regulatory networks from time-ordered gene expression data of Bacillus subtilis using differential equations"Proc.Pacific Symposium on Biocomputing. 8. 17-28 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kim, S., Imoto, S., Miyano, S.: "Dynamic Bayesian network and nonparametric regression for nonlinear modeling of gene networks from time series gene expression data"Lecture Note in Computer Science. 2602. 104-113 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Matsuno, R.Murakami, R.Yamane, N.Yamasaki, S.Fujita, H.Yoshimori, S.Miyano: "Boundary formation by notch signaling in Drosophila multicellular systems : experimental sbservations and a gene network modeling by Genomic Object Net"Proc.Pacific Symposium on Biocomputing. 8. 152-163 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maruyama, O., Shoudai, T., Miyano, S.: "Toward drawing an atlas of hypothesis classes : approximating a hypothesis via another hypothesis model"Lecture Note in Computer Science. 2534. 220-232 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.de Hoon, S.Imoto, S.Miyano: "Statistical analysis of a small set of time-ordered gene expression data using linear splines"Bioinformatics. 18(11). 1447-1485 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Imoto, S., Kim, S., Goto, T., Aburatani, S., Tashiro, K., Kuhara,S., Miyano, S.: "Bayesian network and nonparametric heteroscedastic regression for nonlinear modeling of genetic network"J. Bioinformatics and Computational Biology. in press. (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. de Hoon, S. Imoto, K. Kobayashi, N. Ogasawara and S.Miyano: "Inferring gene regulatory networks from time-ordered gene expression data of Bacillus subtilis using differential equations"Proc. Pacific Symposium on Biocomputing. 8. 17-28 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kim, S., Imoto, S., Miyano, S: "Dynamic Bayesian network and nonparametric regression for nonlinear modeling of gene networks from time series gene expression data"Lecture Note in Computer Science. 2602. 104-113 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Matsuno, R. Murakami, R. Yamane, N.Yamasaki, S. Fujita, H. Yoshimori, and S. Miyano: "Boundary formation by notch signaling in Drosophila multicellular systems : experimental observations and a gene network modeling by Genomic Object Net"Proc. Pacific Symposium on Biocomputing. 8. 152-163 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Maruyama, O., Shoudai, T., Miyano, S.: "Toward drawing an atlas of hypothesis classes : approximating a hypothesis via another hypothesis model"Lecture Notes in Computer Science. 2534. 220-232 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. de Hoon, S. Imoto and S. Miyano: "Statistical analysis of a small set of time-ordered gene expression data using linear splines"Bioinformatics. 18(11). 1447-1485 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Imoto, S., Kim, S., Goto, T., Aburatani, S., Tashiro, K., Kuhara, S., Miyano, S.: "Bayesian network and nonparametric heteroscedastic regression for nonlinear modeling of genetic network"J. Bioinformatics and Computational Biology. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.de Hoon, S.Imoto, K.Kobayashi, N.Ogasawara, S.Miyano: "Inferring gene regulatory networks from time-ordered gene expression data of Bacillus subtilis using differential equations"Proc. Pacific Symposium on Biocomputing. 8. 17-28 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kim, S., Imoto, S., Miyano, S.: "Dynamic Bayesian network and nonParametric regression for nonlinear modeling of gene networks from time series gene expression data"Lecture Note in Computer Science. 2602. 104-113 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Matsuno, R.Murakami, R.Yamane, N.Yamasaki, S.Fujita, H.Yoshimori, S.Miyano: "Boundary formation by notch signaling in Drosophila multicellular systems : experimental sbservations and a gene network modeling by Genomic Object Net"Proc. Pacific Symposium on Biocomputing. 8. 152-163 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Maruyama, O., Shoudai, T., Miyano, S.: "Toward drawing an atlas of hypothesis classes : approximating a hypothesis via another hypothesis model"Lecture Notes in Computer Science. 2534. 220-232 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.de Hoon, S.Imoto, S.Miyano: "Statistical analysis of a small set of time-ordered gene expression data using linear splines"Bioinformatics. 18(11). 1447-1485 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Akutsu, T.: "Selecting informative genes for cancer classification using gene expression data"Proc. IEEE-EURASIP Workshop on Non-linear Signal and Image Processing NSIP-01. 1-6 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Bannai, H.: "VML : a view modeling language for computational knowledge discovery"Lecture Notes in Artificial Intelligence. 2226. 30-44 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Imoto, S.: "Estimation of genetic networks and functional structures between genes by using Bayesian networks and nonparametric regression"PSB. 7. 175-186 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Matsuno, H.: "XML documentation of biopathways and their simulations in Genomic Object Net"Genome Infbrmatics. 12. 54-62 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 松野浩嗣: "遺伝子制御ネットワークのハイブリッドペトリネットによるシミュレーション"システムバイオロジーの展開,北野宏明編. 165-176 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 松野浩嗣: "ゲノムデータからの知識発見と遺伝子オブジェクトのシミュレーション"電子情報通信学会誌. 84. 356-358 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Akutsu: "Algorithms for identifying Boolean networks and related biological networks based on matrix multiplication and fingerprint function"J.Computational Biology. 7. 331-343 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Akutsu: "Inferring qualitative relations in genetic networks and metabolic pathways"Bioinformatics. 16. 727-734 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Matsuno: "Genomic Object Net : Object oriented representation of biological systems"Genome Informatics. 11. 229-230 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 松野浩嗣: "バーチャルセル構築のためのプラットフォーム-ハイブリッドオブジェクトネットによる遺伝子制御シミュレーション-"bit. 32. 22-31 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Shinohara: "Finding sparse gene networks"Genome Informatics. 11. 249-250 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Bannai: "Views : Fundamental building blocks in the process of knowledge discovery"Proc.14th International FLAIRS Conference. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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