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グループテストとベイジアンネットワークによる効率的ゲノム解析アルゴリズムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 15340035
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 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関名古屋大学 (2004-2005)
慶應義塾大学 (2003)

研究代表者

神保 雅一  名古屋大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (50103049)

研究分担者 安本 雅洋  名古屋大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (10144114)
清水 邦夫  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (60110946)
太田 克弘  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40213722)
栗木 進二  大阪府立大学, 工学部, 教授 (00167389)
三嶋 美和子  岐阜大学, 総合情報メディアセンター, 助教授 (00283284)
柴田 里程  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (60089828)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
11,000千円 (直接経費: 11,000千円)
2005年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2004年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2003年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
キーワードDNA library screening / pooling experiment / Bayesian Network / LDPC code / convex-concave procedure / positive detecting / combinatorial designs / consecutive positives / LDPC / decoding algorithm / Baysean Network / Combinatorial designs
研究概要

DNA library screeningでは、実験回数を削減するために個々のクローンを個別に調べるのではなくpoolと呼ばれるグループを作ってグループテストと呼ばれる実験手法を用いることがある.グループテストでは,その効率を高めるために多くのクローンの中から出来るだけ少ないプール数で目的のクローンを見出すことができる実験を計画することが重要である。このためにクローンの集合からプールと呼ばれる部分集合の族をうまく選ぶ組合せ論的アプローチが有効である.また,このようなテストでは,実験結果にfalse positive, false negativeなどの誤りが生じることは避けられない.本研究では、実験結果に誤りがある場合について,効率の良いpooling designの組合せ論的特徴を見出し、その構成法を与えることおよび,各プールの実験結果に誤りがある場合にpositiveな塩基列を見出すためのアルゴリズムの開発を行なった。また,同時に実験結果に誤りがある場合にもpositiveなクローンを発見できる確率の高いpooling designのもつ組合せ論的構成法についても研究を行った.
今年度は,positiveなcloneを正確にかつ高速に見出すアルゴリズムの改良の研究を行ない,CCCPと呼ばれるアルゴリズムを用いて各poolの実験結果からpositiveなcloneを見出すための効率的なアルゴリズムを開発した.また,従来の判定アルゴリズムとさまざまな条件で識別能力,識別速度の比較を行い,pooling designを表現グラフに短いcycleがある場合にも有用であることを示した。また,クローンの順序がわかっている場合に,実験回数を削減するための効率的なpooling designの組合せ論的構成法も見出し,誤り訂正能力を持つ最適なpooling designの構成法を与えた.

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (37件) 図書 (3件) 産業財産権 (2件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] Cyclic sequenses of k-subsets with distinct consecutive unions2006

    • 著者名/発表者名
      M.Mueller, M.Jimbo
    • 雑誌名

      Discrete Math. (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Further constructions for BIB designs with nested rows and columns.2006

    • 著者名/発表者名
      T.Hishida, M.Jimbo, M.Mishima, K.Ozawa, Y.Mutoh
    • 雑誌名

      Ars Combinatoria (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cyclic sequenses of k-subsets with distinct consecutive unions2006

    • 著者名/発表者名
      M.Mueller, M.Jimbo
    • 雑誌名

      Discrete Math. (To appear)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A positive detecting code and its decoding algorithm for DNA library screening.2006

    • 著者名/発表者名
      H.Uehara, M.Jimbo
    • 雑誌名

      IEEE bioinformatics (Submitted)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A positive detecting algorithm for DNA library screening based on CCCP.2006

    • 著者名/発表者名
      H.Uehara, M.Jimbo
    • 雑誌名

      IEICE (Submitted)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Further constructions for BIB designs with nested rows and columns.2006

    • 著者名/発表者名
      T.Hishida, M.Jimbo, M.Mishima, K.Ozawa, Y.Mutoh
    • 雑誌名

      Ars Combinatoria (To appear)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A construction of orthogonal arrays by functional representations and some classifications of OA(s^t, t+1, 1)s.2006

    • 著者名/発表者名
      S.Yagi, K.Mimura, M.Jimbo
    • 雑誌名

      JSPI (Submitted)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cyclic sequences of k-subsets with distinct consecutive unions2006

    • 著者名/発表者名
      M.Mueller, M.Jimbo
    • 雑誌名

      Discrete Math. 印刷中

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Further constructions for BIB designs with nested rows and columns2006

    • 著者名/発表者名
      T.Hishida, M.Jimbo, M.Mishima, K.Ozawa, Y.Mutoh
    • 雑誌名

      Ars Combinatoria 印刷中

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Constructions for rectangular designs2006

    • 著者名/発表者名
      K.Ozawa, M.Mishima, S.Kuriki, M.Jimbo
    • 雑誌名

      Utilitas Math. 印刷中

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Resolvable semi-balanced incomplete split-block designs.2005

    • 著者名/発表者名
      S.Kuriki, I.Mejza, M.Jimbo, S.Mejza, K.Ozawa
    • 雑誌名

      Metrika 61

      ページ: 9-16

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Resolvable semi-balanced incomplete split-block designs2005

    • 著者名/発表者名
      S.Kuriki, I.Mejza, M.Jimbo, S.Mejza, K.Ozawa
    • 雑誌名

      Metrika 61

      ページ: 9-16

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Cluttered ordering for the complete bipartite graph2005

    • 著者名/発表者名
      T.Adachi, M.Mueller, M.Jimbo
    • 雑誌名

      Discrete Appl.Math. 152

      ページ: 213-228

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] On 3-coloring of plane triangulations2005

    • 著者名/発表者名
      A.Nakamoto, K.Ota, M.Watanabe
    • 雑誌名

      Ars Combinatoria 75

      ページ: 157-162

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Ore-type degree condition for heavy paths in weighted graphs2005

    • 著者名/発表者名
      H.Enomoto, J.Fujisawa, K.Ota
    • 雑誌名

      Discrete Math. 300

      ページ: 100-109

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A σ_k type condition for heavy cycles in weighted graphs2005

    • 著者名/発表者名
      H.Enomoto, J.Fujisawa, K.Ota
    • 雑誌名

      Ars Combinatoria 76

      ページ: 225-232

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] The generalized Charlier series distribution as a distribution with two-step recursion2005

    • 著者名/発表者名
      M.Kitano, K.Shimizu, S.H.Ong
    • 雑誌名

      Statistics & Probability Letters 75

      ページ: 280-290

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A resolvable r×c grid-block packing and its application to DNA library screening2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Mutoh, M.Jimbo, H.L.Fu
    • 雑誌名

      Taiwan J. Math 8

      ページ: 713-737

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Consecutive positive detectable matrices and group testing for consecutive positives2004

    • 著者名/発表者名
      M.Mueller, M.Jimbo
    • 雑誌名

      Discrete Math. 279

      ページ: 369-381

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Combinatorial problems arising from DNA library screening2004

    • 著者名/発表者名
      M.Jimbo, M.Mueller
    • 雑誌名

      Le Mathematiche LIX(発行年は2004年だが実際には2006年発行)

      ページ: 215-224

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Incomplete split-plot designs generated by some resolvable balanced designs.2004

    • 著者名/発表者名
      K.Ozawa, S.Mejza, M.jimbo, I.Mejza, S.Kuriki
    • 雑誌名

      Statist. Prob. Letters 68

      ページ: 9-15

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Erasure-resilient codes from affine spaces.2004

    • 著者名/発表者名
      M.Muller, M.Jimbo
    • 雑誌名

      Discrete Appl. Math. 143

      ページ: 292-297

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optimum multilevel orthogonal arrays for correlated errors.2004

    • 著者名/発表者名
      M.Mishima, M.Jimbo
    • 雑誌名

      AKCE International Journal of Graphs and Combinatorics 1

      ページ: 83-98

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A resolvable r×c grid-block packing and its application to DNA library screening.2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Mutoh, M.Jimbo, H.L.Fu
    • 雑誌名

      Taiwan J. Math. Vol.8

      ページ: 713-737

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Consecutive positive detectable matrices and group testing for consecutive positives.2004

    • 著者名/発表者名
      M.Mueller, M.Jimbo
    • 雑誌名

      Discrete Math. Vol.279

      ページ: 369-381

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Combinatorial problems arising from DNA library screening.2004

    • 著者名/発表者名
      M.Jimbo, M.Mueller
    • 雑誌名

      Le Mathematiche Vol.LIX

      ページ: 215-224

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Erasure-resilient codes from affine spaces.2004

    • 著者名/発表者名
      M.Muller, M.jimbo
    • 雑誌名

      Discrete Appl. Math. 143

      ページ: 292-297

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optimum multilevel orthogonal arrays for correlated errors.2004

    • 著者名/発表者名
      Miwako Mishima, Masakazu Jimbo
    • 雑誌名

      AKCE International Journal of Graphs and Combinatorics 1

      ページ: 83-98

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Erasure-Resilient Codes from Affine Spaces2004

    • 著者名/発表者名
      M.Mueller, M.Jimbo
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics 143

      ページ: 292-297

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Incomplete split-plot designs generated by some resolvable balanced designs2004

    • 著者名/発表者名
      K.Ozawa, S.Mejza, M.Jimbo, I.Mejza, S.Kuriki
    • 雑誌名

      Statistics and Probability Letters 68

      ページ: 9-15

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Concecutive positive detecable matrices and group testing for consecutive positives2004

    • 著者名/発表者名
      M.Mueller, M.Jimbo
    • 雑誌名

      Discrete Math. 279

      ページ: 369-381

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A resolvable r×c grid-block packing and its application to DNA library screening2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Mutoh, M.Jimbo, H.L.Fu
    • 雑誌名

      Taiwan J.Math. 8

      ページ: 713-737

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Optimum multilevel orthogonal arrays for correlated errors2004

    • 著者名/発表者名
      M.Mishima, M.Jimbo
    • 雑誌名

      AKCE International Journal of Graphs and Combinatorics 1

      ページ: 83-98

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Cluttered ordering for the complete bipartite graph2004

    • 著者名/発表者名
      M.Mueller, T.Adachi, M.Jimbo
    • 雑誌名

      Discrete Math. (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A positive detecting code and its decoding algorithm for DNA library screening.

    • 著者名/発表者名
      H.Uehara, M.Jimbo
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on bioinformatics (投稿中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A positive detecting algorithm for DNA library screening based on CCCP.

    • 著者名/発表者名
      H.Uehara, M.Jimbo
    • 雑誌名

      IEICE (投稿中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A construction of orthogonal arrays by functional representations and some classifications of OA(s^t, t+1, 1)s.

    • 著者名/発表者名
      S.Yagi, K.Mimura, M.Jimbo
    • 雑誌名

      J. Statist. Plann. Inference (投稿中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 数理統計学2006

    • 著者名/発表者名
      長尾壽夫, 栗木進二
    • 総ページ数
      250
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 工学のためのデータサイエンス入門2004

    • 著者名/発表者名
      間瀬茂, 神保雅一, 鎌倉稔成, 金藤浩司
    • 総ページ数
      247
    • 出版者
      数理工学社
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [図書] Kogaku no tameno data science nyumon. (in Japanese)2004

    • 著者名/発表者名
      S.Mase, M.Jimbo, T.Kamakura, K.Kanefuji
    • 総ページ数
      247
    • 出版者
      Suri-Kougaku-Sha
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 分析システムおよび、プログラム2003

    • 発明者名
      神保雅一
    • 権利者名
      慶應義塾大学
    • 産業財産権番号
      2003-385395
    • 出願年月日
      2003-11-14
    • 取得年月日
      2004-12-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 分析システムおよび、プログラム2003

    • 発明者名
      神保 雅一
    • 権利者名
      慶應義塾大学
    • 産業財産権番号
      2003-385395
    • 出願年月日
      2003-11-14
    • 取得年月日
      2004-12-10
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] M.Mueller, M.Jimbo: "Erasure-Resilient Codes from Affine Spaces"Discrete Applied Mathematics. 印刷中. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ozawa, S.Mejza, M.Jimbo, I.Mejza, S.Kuriki: "Incomplete split-plot designs generated by some resolvable balanced designs"Statistics and Probability Letters. 印刷中. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Mueller, M.Jimbo: "Concecutive positive detecable matrices and group testing for consecutive positives"Discrete Math.. 印刷中. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Mutoh, M.Jimbo, H.L.Fu: "A resolvable r×c grid-block packing and its application to DNA library screening"Taiwan J.Math.. 印刷中. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.-L.Fu, F.Hwang, M.Jimbo, Y.Mutoh, C.L.Shiue: "Decomposing Complete Graphs into K_r xK_cs"J.Statist.Plan.Inference. Vol.119. 225-236 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Adachi, M.Jimbo, S.Kageyama: "Combinatorial structure of group divisible designs without α-resolution classes in each group"Discrete Math.. Vol.265. 1-11 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 間瀬茂, 神保雅一, 鎌倉稔成, 金藤浩司: "工学のためのデータサイエンス入門"数理工学杜. 247 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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