表現型を始めとする機能情報の解析技術

• 研究課題/領域番号: 17017007
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 森下 真一 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (90292854)
• 研究分担者: 瀬々 潤 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 科学技術振興特任教員 (40361539)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 94,800千円 (直接経費: 94,800千円); 2009年度: 19,200千円 (直接経費: 19,200千円); 2008年度: 19,100千円 (直接経費: 19,100千円); 2007年度: 18,900千円 (直接経費: 18,900千円); 2006年度: 18,600千円 (直接経費: 18,600千円); 2005年度: 19,000千円 (直接経費: 19,000千円)
• キーワード: ゲノム / バイオインフォマティクス / 表現型解析 / 画像処理 / 変異体 / 表現型 / バイオインフォマテイクス

研究概要

本研究の目的は、DNAの機能を明らかにすることにある。そのために遺伝子機能を改変したショウジョウバエの翅の形態を分析する画像処理ソフトウエアを開発し、細胞増殖に関与する遺伝子の機能を分析することを加速するのに成功した。一方、次世代シーケンサーを用いたDNA分析も実施し、クロマチン構造が進化に大きな影響を与えることも初めて発見した。

研究成果

• [雑誌論文] Robust and Accurate Recognition of Veins in Fruit Fly Wings (2009)
  • 著者名/発表者名: Hatsuda H, Muramatsu K, Aigaki T, Morishita S.
  • 雑誌名: IEEE 6th International Symposium on Image and Signal Processing and Analysis ページ: 146-151
• [雑誌論文] UTGB Toolkit for Personalized Genome Browsers (2009)
  • 著者名/発表者名: Saito TL, Yoshimura J, Sasaki S, Ahsan B, Sasaki A, Kuroshu R, Morishita S.
  • 雑誌名: Bioinformatics 25(15) ページ: 1856-1861
• [雑誌論文] Efficient frequency-based de novo short read clustering for error trimming in next-generation sequencing (2009)
  • 著者名/発表者名: Qu W, Hashimoto S, Morishita S.
  • 雑誌名: Genome Research 19(7) ページ: 1309-1315
• [雑誌論文] Chromatin-Associated Periodicity in Genetic Variation Downstream of Transcriptional Start Sites (2009)
  • 著者名/発表者名: Sasaki S, Mello C, Shimada A, Nakatani Y, Hashimoto S, Ogawa M, Matsushima K, Gu S G, Kasahara M, Ahsan B, Sasaki A, Saito T, Suzuki Y, Sugano S, Kohara Y, Takeda H, Fire A, Morishita S.
  • 雑誌名: Science 323(5912) ページ: 401-404
• [雑誌論文] MachiBase: a Drosophila melanogaster 5'-end mRNA transcription database (2009)
  • 著者名/発表者名: Ahsan B, Saito T, Hashimoto S, Muramatsu K, Tsuda M, Sasaki A, Matsushima K, Aigaki T, Morishita S.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research Vol.37
• [雑誌論文] High-resolution analysis of the 5'-end transcriptome using a next generation DNA sequencer (2009)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto S, Qu W, Ahsan B, Ogoshi K, Sasaki A, Nakatani Y, Lee Y, Ogawa M, Ametani A, Suzuki Y, Sugano S, Lee C C, Nutter R C, Morishita S, Matsushima K.
  • 雑誌名: PLoS One 4(1)
• [雑誌論文] Chromatin-Associated Periodicity in Genetic Variation Downstream of Transcriptional Start Sites (2009)
  • 著者名/発表者名: Sasaki, et.al.
  • 雑誌名: Science 323(5912) ページ: 401-404
  • 査読あり
• [雑誌論文] MachiBase : a Drosophila melanogaster 5'-end mRNA transcription database (2009)
  • 著者名/発表者名: Ahsan, et.al.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 37 ページ: 49-53
  • 査読あり
• [雑誌論文] 5'-end transcriptome using a next generation DNA sequencer (2009)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto, et.al.
  • 雑誌名: PLoS One 4(1) ページ: 4108-4108
  • 査読あり
• [雑誌論文] The genome of a lepidopteran model insect, the silkworm Bombyx mori. (2008)
  • 著者名/発表者名: The International Silkworm Genome Consortium (Morishita S is one of the corresponding authors)
  • 雑誌名: Insect Biochemistry and Molecular Biology 38(12) ページ: 1036-1045
• [雑誌論文] Variant between CPT1B and CHKB associated with susceptibility to narcolepsy (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa T, Kawashima M, Nishida N, Ohashi J, Kimura R, Fujimoto A, Shimada M, Morishita S, Shigeta T, Lin L, Hong SC, Faraco J, Shin YK, Jeong JH, Okazaki Y, Tsuji S, Honda M, Honda Y, Mignot E, Tokunaga K.
  • 雑誌名: Nature Genetics 40(11) ページ: 1324-8
• [雑誌論文] UTGB/medaka: genomic resource database for medaka biology (2008)
  • 著者名/発表者名: Ahsan B, (36 authors), Morishita S.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 36
• [雑誌論文] The genome of a lepidopteran model insect, the silkworm Bombyx mori (2008)
  • 著者名/発表者名: The International Silkworm Genome Consortium
  • 雑誌名: I Insect Biochemistry and Molecular Biology 38(12) ページ: 1046-1045
  • 査読あり
• [雑誌論文] UTGB/medaka: genomic resource database for medaka biolgoy (2008)
  • 著者名/発表者名: Ahsan, et. al.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 36 ページ: 747-52
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconstruction of the Vertebrate Ancestral Genome Reveals Dynamic Genome Reorganization in Early Vertebrates (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakatani Y, Takeda H, Kohara Y, Morishita S.
  • 雑誌名: Genome Research 17(9) ページ: 1254-1265
• [雑誌論文] The medaka draft genome and insights into vertebrate genome evolution (2007)
  • 著者名/発表者名: Kasahara M, (34 authors), Takeda H*, Morishita S*, Kohara Y*.
  • 雑誌名: Nature 447 ページ: 714-719
• [雑誌論文] The medaka draft genome and insights into vertebrate genome evolution (2007)
  • 著者名/発表者名: Kasahara, et. al.
  • 雑誌名: Nature 477 ページ: 714-719
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconstruction of the Vertebrate Ancestral Genome Reveals Dynamic Genome Reorganization in Early Vertebrates (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakatani, et. al.
  • 雑誌名: Genome Research 17(9) ページ: 1254-1265
  • 査読あり
• [雑誌論文] A large-scale full-length cDNA analysis to explore the budding yeast transcriptome (2006)
  • 著者名/発表者名: Miura F, Kawaguchi N, Sese J, Toyoda A, Hattori M, Morishita S, Ito T.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 103(47) ページ: 17846-51
• [雑誌論文] PrimerStation: a highly specific multiplex genomic PCR primer design server for the human genome (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Yamada, H. Souma, S. Morishita.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 34
• [雑誌論文] Amoeba Join : Overcoming Structural Fluctuations of XML Data. (2006)
  • 著者名/発表者名: Taro L.Saito, Shinichi Morishita
  • 雑誌名: Ninth International Workshop on the Web and Databases (WebDB 2006). (online) ページ: 6-6
• [雑誌論文] PrimerStation : a highly specific multiplex genomic PCR primer design server for the human genome. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Yamada, Haruhiko Souma, Shinichi Morishita
  • 雑誌名: Nucl. Acids Res. 34
• [雑誌論文] A large-scale full-length cDNA analysis to explore the budding yeast transcriptome. (2006)
  • 著者名/発表者名: Miura F, Kawaguchi N, Sese J, Toyoda A, Hattori M, Morishita S, Ito T
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 103(47) ページ: 17846-17851
• [雑誌論文] High- dimensional and large-scale phenotyping of yeast mutants (2005)
  • 著者名/発表者名: Ohya Y, (24 authors), Morishita S.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A. 102(52) ページ: 19015-20
• [雑誌論文] Data Mining Tools for the Saccharomyces cerevisiae Morphological Database (2005)
  • 著者名/発表者名: Saito TL, Sese J, Nakatani Y, Sano F, Yukawa M, Ohya Y, Morishita S.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 33
  • NAID: 120006811259
• [雑誌論文] 5'SAGE: 5'-end Serial Analysis of Gene Expression database (2005)
  • 著者名/発表者名: Kasai Y, Hashimoto S, Yamada T, Sese J, Sugano S, Matsushima K, Morishita S.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research Database Issue 33
• [雑誌論文] Accelerated off-target search algorithm for siRNA. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yamada T, Morishita S.
  • 雑誌名: Bioinformatics 21(8) ページ: 1316-1324
• [雑誌論文] dsCheck: highly sensitive off-target search software for dsRNA-mediated RNA interference (2005)
  • 著者名/発表者名: Naito Y, Yamada T, Matsumiya T, Ui-Tei K, Saigo K, Morishita S.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 33
• [雑誌論文] dsCheck : highly sensitive off-target search software for dsRNA-mediated RNA interference. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yuki Naito, Tomoyuki Yamada, Takahiro Matsumiya, Kumiko Ui-Tei, Kaoru Saigo, Shinichi Morishita
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research (Web Server Issue)
• [雑誌論文] Accelerated off-target search algorithm for siRNA (2005)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Yamada, Shinichi Morishita
  • 雑誌名: Bioinformatics 21(8) ページ: 1316-1324
• [雑誌論文] 5'SAGE : 5' -end Serial Analysis of Gene Expression database. (2005)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiko Kasai, Shin-ichi Hashimoto, Tomoyuki Yamada, Jun Sese, Sumio Sugano, Kouji Matsushima, Shinichi Morishita
  • 雑誌名: Nucl.Acids Res 33
• [雑誌論文] Data Mining Tools for the Saccharomyces cerevisiae Morphological Database (2005)
  • 著者名/発表者名: Taro L.Saito (*), Jun Sese(*), Yoichiro Nakatani, Fumi Sano, Masashi Yukawa, Yoshikazu Ohya, Shinichi Morishita
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 33
  • NAID: 120006811259
• [学会発表] Chromatin- associated periodicity in genetic variation downstream of transcriptional start sites (2009)
  • 著者名/発表者名: Shinichi Morishita
  • 学会等名: The 8th International Workshop on Advanced Genomics
  • 発表場所: 東京
• [図書] 生命研究への応用と開発が進むバイオデータベースとソフトウェア最前線 (2008)
  • 著者名/発表者名: 森下真一, 阿久津達也編
  • 総ページ数: 226
  • 出版者: 実験医学
• [図書] Large-scale genome sequence processing. (2006)
  • 著者名/発表者名: M. Kasahara, S. Morishita.
  • 総ページ数: 248
  • 出版者: Imperial College Press
• [図書] Large-scale genome sequence processing. (2006)
  • 著者名/発表者名: Kasahara, M., Morishita, S.
  • 総ページ数: 248
  • 出版者: Imperial College Press
• [備考] UT Genome Browser (Yeast)出芽酵母ゲノムにおける転写開始点を完全長cDNAにより再アノテーションしたデータベースを公開。11, 575個の転写開始点が3, 638個の遺伝子と対応付けられており、出芽酵母においても複数の転写開始点が存在することが示されている
  • URL: http://yeast.utgenome.org/
• [備考] UT Genome Browser (Medaka)メダカゲノムブラウザー
  • URL: http://medaka.utgenome.org/
• [備考] SCMD (Saccharomyces Cerevisiae Morphological Database)出芽酵母の遺伝子破壊株(EUROSCARF)の顕微鏡画像をイメージ処理し、形態に関する様々な定量的パラメータを抽出。2001年末よりデータ収集を開始し、2004年8月に約5000個の非必須遺伝子破壊株、約180万細胞の形態パラメータの計測を完了
  • URL: http://yeast.gi.k.u-tokyo.ac.jp/
• [備考] siDirect (ヒト、マウス、ラット、ドッグ等のsiRNA配列設計サーバー)
  • URL: http://design.rnai.jp/
• [備考] PrimerStationマルチプレックスゲノミックpcrプライマ設計サイト。SNPタイピング, 絶対定量プライマ設計、オリゴプローブアレー設計等に利用可能
  • URL: http://ps.cb.k.u-tokyo.ac.jp/
• [備考] 5'SAGE (ヒト5SAGEタグブラウザー)5'-end SAGE tagがヒトゲノム上でどの位置に出現し、出現回数が何回あり、周辺にどのような遺伝子がエンコードされているかを、わかりやすく表示するweb server
  • URL: http://5sage.gi.k.u-tokyo.ac.jp/
• [備考] MachiBase: a Drosophila melanogaster 5'-end mRNA transcription database. ショウジョウバエの7つの組織(胚、幼虫、老/若x雄/雌, S2)から収集した各々3-400万個の転写開始点タグ情報の公開データベース
  • URL: http://machibase.gi.k.u-tokyo.ac.jp/
• [備考] DeNovoShortReadClustering FreClu 5'SAGEおよびmiRNA等の同じローカスから由来する短いタグ配列の誤りを訂正するためのソフトウエア。次世代シーケンサーが出力する数億個のタグ配列を高速に処理できるような線形時間アルゴリズムである
  • URL: http://mlab.cb.k.u-tokyo.ac.jp/~quwei/
• [備考] UTGB toolkit for personalized genome browsers. 各研究室レベルで容易にゲノム解析ができるように、Personalized Genome Browserを構築するツールキットを研究開発し、無料で公開した。実際数分でゲノムブラウザーを立ち上げ、データをsecureな環境で分析することも、一般に公開することも可能である
  • URL: http://utgenome.org/
• [備考] dsCheck線虫、ショウジョウバエ等のモデル生物においてRNA干渉を行う配列を設計するwebサイト。cross reactionを防止できるように配慮してある
  • URL: http://dscheck.rnai.jp/
• [備考] MuSICA2全長cDNA配列を求めるために、複数のcDNAクローンを短く断片化して、次世代シーケンサーで解読し、参照ゲノムへとアラインメントし、情報を補ってcDNA配列を解読するソフト
  • URL: http://musica.gi.k.u-tokyo.ac.jp/
• [備考] メダカゲノムブラウザー
  • URL: http://medaka.utgenome.org/
• [備考] 出芽酵母ゲノムブラウザー
  • URL: http://yeast.utgenome.org/
• [備考] siRNA設計
  • URL: http://design.rnai.jp/
• [備考] 出芽酵母表現型解析
  • URL: http://scmdgi.k.u-tokyo.ac.jp/
• [備考] Multiplex Gepomic PCR design
  • URL: http://ps.cb.k.urtokyo.ac.jp/
• [備考] ショウジョウバエゲノムブラウザー
  • URL: http://machibase.gi.k.u-tokyo.ac.jp/
• [備考] 1.メダカゲノムブラウザー
  • URL: http://medaka.utgenome.org/
• [備考] 2.出芽酵母ゲノムブラウザー
  • URL: http://yeast.utgenome.org/
• [備考] 3.siRNA設計
  • URL: http://design.rnai.jp/
• [備考] 4.出芽酵母表現型解析
  • URL: http://scmd.gi.k.u-tokyo.ac.jp/
• [備考] 5.Multiplex Genomic PCR design
  • URL: http://ps.cb.k.u-tokyo.ac.jp/