構造情報の粗視化による高速ゲノムワイドRNA遺伝子発見

• 研究課題/領域番号: 15K00401
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生命・健康・医療情報学
• 研究機関: 大阪大学 (2016-2017); 京都大学 (2015)
• 研究代表者: 加藤 有己 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (10511280)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: RNA / 遺伝子発見 / ２次構造 / ゲノムワイド / ノンコーディングRNA / 比較ゲノム / ゲノムワイド配列比較

研究成果の概要

本研究では、未だ不完全な非コードRNAのゲノムアノテーションのため、RNAの形成し得る構造情報を粗視化し比較することで、２つの生物のゲノム配列に共通して存在する構造RNAの遺伝子を検出する計算手法を開発した。シミュレーションデータおよび実際のヒトとマウスの染色体配列を用いた計算機実験により、提案手法は遺伝子検出に関して高い感度を達成することが示された。これにより、提案手法は構造RNAの比較ゲノムスクリーニングとして有用なツールであると考えられる。

研究成果

• [国際共同研究] コペンハーゲン大学(デンマーク)
• [国際共同研究] コペンハーゲン大学(デンマーク)
• [国際共同研究] コペンハーゲン大学(デンマーク)
• [雑誌論文] Alignment-free comparative genomic screen for structured RNAs using coarse-grained secondary structure dot plots (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kato, Jan Gorodkin and Jakob Hull Havgaard
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 18 号: 1 ページ: 935-935
  • DOI: 10.1186/s12864-017-4309-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] An accessibility-incorporated method for accurate prediction of RNA-RNA interactions from sequence data (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Kato, T. Mori, K. Sato, S. Maegawa, H. Hosokawa, T. Akutsu
  • 雑誌名: Bioinformatics 巻: 33 号: 2 ページ: 202-209
  • DOI: 10.1093/bioinformatics/btw603
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Rtools: a web server for various secondary structural analyses on single RNA sequences (2016)
  • 著者名/発表者名: Hamada Michiaki, Ono Yukiteru, Kiryu Hisanori, Sato Kengo, Kato Yuki, Fukunaga Tsukasa, Mori Ryota, Asai Kiyosh
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 44 号: W1 ページ: W302-W307
  • DOI: 10.1093/nar/gkw337
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] スペクトラルグラフ理論を応用した１細胞RNA-seqデータのトップダウン型クラスタリング (2018)
  • 著者名/発表者名: 蒲原 純, 加藤 有己, 河原 行郎
  • 学会等名: 第53回情報処理学会バイオ情報学研究会
• [学会発表] ビット列のソートに基づくリード直接比較による高速省メモリゲノム構造変異解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 新村 啓介, 加藤 有己, 河原 行郎
  • 学会等名: 第53回情報処理学会バイオ情報学研究会
• [学会発表] Fast and efficient alignment-free comparative genomic screen for structured RNAs with DotcodeR (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kato, Jan Gorodkin and Jakob Hull Havgaard
  • 学会等名: The 25th Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology and the 16th European Conference on Computational Biology (ISMB/ECCB2017)
  • 国際学会
• [学会発表] Accurate prediction of RNA-RNA interactions from sequence data incorporating interaction site accessibility (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kato, Tomoya Mori, Kengo Sato, Shingo Maegawa, Hiroshi Hosokawa and Tatsuya Akutsu
  • 学会等名: The 2016 joint annual meeting of the RNA Society and the RNA Society of Japan (RNA2016)
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都市左京区）
  • 年月日: 2016-06-28
  • 国際学会
• [学会発表] Rtools: a web server for various secondary structural analyses on single RNA sequences (2016)
  • 著者名/発表者名: Michiaki Hamada, Yukiteru Ono, Hisanori Kiryu, Kengo Sato, Yuki Kato, Tsukasa Fukunaga, Ryota Mori and Kiyoshi Asai
  • 学会等名: The 2016 joint annual meeting of the RNA Society and the RNA Society of Japan (RNA2016)
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都市左京区）
  • 年月日: 2016-06-28
  • 国際学会
• [学会発表] A computational method for dissecting single-cell populations based on transcriptomic data (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kato and Wataru Fujibuchi
  • 学会等名: CiRA/ISSCR 2016 International Symposium
  • 発表場所: 京都大学百周年時計台記念館（京都市左京区）
  • 年月日: 2016-03-22
  • 国際学会
• [学会発表] Genomic screen for structured RNAs using coarse-grained dot plots (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kato, Jakob Hull Havgaard and Jan Gorodkin
  • 学会等名: 生命医薬情報学連合大会2015年大会
  • 発表場所: 京都大学おうばくプラザ（京都府宇治市）
  • 年月日: 2015-10-29
• [学会発表] Development of a pipeline for analysis of meta- and single-cell genomic sequences (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenta Kobayashi, Midori Yuji, Yuki Kato, Takeaki Taniguchi, Toru Maruyama, Michihiro Ito, Susumu Goto, Haruko Takeyama and Wataru Fujibuchi
  • 学会等名: 生命医薬情報学連合大会2015年大会
  • 発表場所: 京都大学おうばくプラザ（京都府宇治市）
  • 年月日: 2015-10-29
• [学会発表] Genomic screen for structured RNAs using coarse-grained dot plots (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kato, Jakob Hull Havgaard and Jan Gorodkin
  • 学会等名: The First Joint Conference between GIW and InCoB (GIW/InCoB2015)
  • 発表場所: 未来館（東京都江東区）
  • 年月日: 2015-09-09
  • 国際学会
• [学会発表] De novo prediction of structured RNAs from genomes using coarse-grained dot plots (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kato
  • 学会等名: Computational Analysis of RNA Structure and Function
  • 発表場所: ベナスケ（スペイン）
  • 年月日: 2015-07-19
  • 国際学会