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塩基配列の不規則性に着目した類似度判定とそのイントロン進化解明への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17500146
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 感性情報学・ソフトコンピューティング
研究機関宮崎大学

研究代表者

吉原 郁夫  宮崎大学, 工学部, 教授 (20322315)

研究分担者 安永 守利  筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 教授 (80272178)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 300千円)
2007年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード進化の痕跡 / 塩基配列 / 系統樹 / 情報エントロピー / 1 / fゆらぎ / 化石 / 生体生命情報学 / 認知科学 / 統計力学 / ソフトコンピューティング / ニューラルネットワーク / 自己組織化マップ / カオス理論 / 量子統計力学 / 秩序度 / 生物種 / 細胞性粘菌
研究概要

DNA塩基配列には、進化の痕跡が蓄積されているのではないかと考えられ、多くの研究が行われてきたが、研究手法の主流は何らかの意味でパターンマッチングである。しかし、有意なスキームの大半が分かっている場合が多いとは思えない。また、化石とかサンプルが少ない時は、その種自体が不明なため、種についての解析情報がある程度はあるという前提は成り立ちにくい。
そうであれば、たとえ精度は低くても、不十分な情報のもとでも生物種間の比較が出来る方法が欲しくなる。そのための、配列の不規則性を相互比較するという方法は採れないかと考えた。この方法ならば既知の特徴量を使わないので、あらかじめ○○遺伝子とかという予備知識を必要としないわけである。
一方、不規則性の尺度が同じであっても、種が同じとは言えない。いくつかの不規則性の尺度から配列を見る必要がある。私は今回の研究で、出現頻度など統計量、1/fゆらぎ、情報エントロピー、量子統計力学の長距離秩序度など様々な物理的、統計的な量に関し調べてみた。
その結果、これらの量で系統樹を作ることはできないが、生物種が比較的近いか遠いかは分かるという結果を得た。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2010 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (26件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Quest for Genetic Information Hidden behind Disorder in DNA Sequences2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Koyama, K.Nishimuta, K Yamamori, M.Yasunaga, I Yoshihara
    • 雑誌名

      Proc.Artificial Life and Robotics(AROB15th) 15th'10

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of exon-intron boundaries by integration of base-oriented geneticprozramming and statistical heuristics2007

    • 著者名/発表者名
      Yamamori K, Fujita Y, Yoshihara I, Aikawa M
    • 雑誌名

      Proc.Artificial Life and Robotics(AROB12th) 12th'07

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of exon-intron boundaries by integration of base-oriented genetic programming and statistical heuristics2007

    • 著者名/発表者名
      Yamamori K, Fujita Y, Yoshihara I, Aikawa M
    • 雑誌名

      Proc. Artificial Life and Robotics (AROB12th) 1(CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Automatic Model Building for Time Series using Genetic Programming2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara I, Yasunaga M, Yamamori K.
    • 雑誌名

      Proc. Kantaoui Forum 1(CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of exon-intron boundaries by integration of base-oriented genetic programming and statistical heuristics2007

    • 著者名/発表者名
      Yamamori K, Fujita Y, Yoshihara I, Aikawa M
    • 雑誌名

      Proc.Artificial Life and Robotics(AROB12th) (CD-ROM(4ページ))

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 画像圧縮技術を用いた生物種の類似性比較2006

    • 著者名/発表者名
      吉原郁夫、高島弘明、山森一人、菅原研
    • 雑誌名

      宮崎大学工学部紀要 35

      ページ: 251-256

    • NAID

      110005001913

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ゲノム解析に用いるDPマッチングの分割統治法による高速化2006

    • 著者名/発表者名
      中川匠、吉原郁夫、由森一人、安永守利
    • 雑誌名

      宮崎大学工学部紀要 35

      ページ: 257-262

    • NAID

      110005001914

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 1/fゆらぎによる生物進化の解析2006

    • 著者名/発表者名
      佐藤真和、吉原郁夫、山森一人、安永守利
    • 雑誌名

      宮崎大学工学部紀要 35

      ページ: 263-268

    • NAID

      110005001915

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] DNA塩基配列の統計力学的尺度を用いた生物進化の解析2006

    • 著者名/発表者名
      坂口慶幸、吉原郁夫、山森一人、剣持直哉
    • 雑誌名

      宮崎大学工学部紀要 35

      ページ: 269-274

    • NAID

      110005001916

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 自己組織化マップを用いた生物進化系統の解析2006

    • 著者名/発表者名
      東祐輔、吉浜麻生、吉原郁夫、山森一人、剣持直哉
    • 雑誌名

      宮崎大学工学部紀要 35

      ページ: 275-280

    • NAID

      110005001917

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Self-Organizing Map of Species using Ribosomal Protein DNA Sequences2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Higashi, M.Yoshihama, I.Yoshihara, K.Yamamori, N.Kenmochi
    • 雑誌名

      Proc.Artificial Life and Robotics(AROB11th) 11th'06(CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-transcriptional Region Analysis of Dictyostelium Discoideum using 1/fNoise2006

    • 著者名/発表者名
      M.Sato, I.Yoshihara, K.Yamamori, M.Yasunaga
    • 雑誌名

      Proc.Artificial Life and Robotics(AROB11th) 11th'06(CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Similarity Comparisons of Seeds Using Image Comparison Technologies2006

    • 著者名/発表者名
      I.Yoshihara, H.Takashima, K.Yamamori, K.Suawara
    • 雑誌名

      Memoirs of Faculty of Engineering, Univ.of Miyazaki No.35

      ページ: 251-256

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Divide-and Conquer Method of Dynamic Programming for Genome Informatics2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, I.Yoshihara, K.Yamamori, M.Yasunaga
    • 雑誌名

      Memoirs of Faculty of Engineering, Univ.of Miyazaki No.35

      ページ: 257-262

    • NAID

      110005001914

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Analysis of Biological Evolution using l/f Noise2006

    • 著者名/発表者名
      M.Sato, I.Yoshihara, K.Yamamori, M.Yasunaga
    • 雑誌名

      Memoirs of Faculty of Engineering, Univ.of Miyazaki No.35

      ページ: 263-268

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Criterion of Evolution Analyszing DNA Sequences Based on Statistical Mechanics2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakaguchi, I.Yoshihara, K.Yamamori, N.Kenmochi
    • 雑誌名

      Memoirs of Faculty of Engineering, Univ.of Miyazaki No.35

      ページ: 269-274

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] SOM-based Classification of Species using Sequences of Ribosomal Protein Genes2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Higashi, M.Yoshiharma, I.Yoshihara, K.Yamamori, N.Kenmochi
    • 雑誌名

      Memoirs of Faculty of Engineering, Univ.of Miyazaki No.35

      ページ: 275-280

    • NAID

      110005001917

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 画像圧縮技術を用いた生物種の類似性比較2006

    • 著者名/発表者名
      吉原郁夫, 高島弘明, 山森一人, 菅原研
    • 雑誌名

      宮崎大学工学部紀要 35

      ページ: 251-256

    • NAID

      110005001913

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] ゲノム解析に用いるDPマッチングの分析統治法による高速化2006

    • 著者名/発表者名
      中川匠, 吉原郁夫, 山森一人, 安永守利
    • 雑誌名

      宮崎大学工学部紀要 35

      ページ: 257-262

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 1/fゆらぎによる生物進化の解析2006

    • 著者名/発表者名
      佐藤真和, 吉原郁夫, 山森一人, 安永守利
    • 雑誌名

      宮崎大学工学部紀要 35

      ページ: 263-268

    • NAID

      110005001915

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] DNA塩基配列の統計力学的尺度を用いた生物進化の解析2006

    • 著者名/発表者名
      坂口慶幸, 吉原郁夫, 山森一人, 剣持直哉
    • 雑誌名

      宮崎大学工学部紀要 35

      ページ: 269-274

    • NAID

      110005001916

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 自己組織化マップを用いた生物進化系統の解析2006

    • 著者名/発表者名
      東祐輔, 吉浜麻生, 吉原郁夫, 山森一人, 剣持直哉
    • 雑誌名

      宮崎大学工学部紀要 35

      ページ: 275-280

    • NAID

      110005001917

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Self-Organizing Map of Species using Ribosomal Protein DNA Sequences2006

    • 著者名/発表者名
      Y.HIGASHI, M.YOSHIHAMA, I.OSHIHARA, K.YAMAMORI, N.KENMOCHI
    • 雑誌名

      AROB 11th' 06

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Non-transcriptional Region Analysis of Dictyostelium Discoideum using 1/f Noise2006

    • 著者名/発表者名
      M.Sato, I.Yoshihara, K.Yamamori, M.Yasunaga
    • 雑誌名

      AROB 11th' 06

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] DNA塩基配列の統計力学的尺度を用いた生物進化の解析2006

    • 著者名/発表者名
      坂口, 吉原, 山森, 剣持
    • 雑誌名

      火の国情報シンポジウム 2006

    • NAID

      110005001916

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] リボソームタンパク質の塩基配列の自己組織化マップを用いた生物種分類2005

    • 著者名/発表者名
      東, 吉浜, 吉原, 山森, 剣持
    • 雑誌名

      平成17年度電気関係学会九州支部連合大会 13-1P-01

      ページ: 526-526

    • NAID

      130004607993

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Quest for Genetic Information Hidden behind Disorder in DNA Sequences2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Koyama, K.Nishimuta, K.Yamamori, M.Yasunaga, I Yoshihara
    • 学会等名
      Artificial Life and Robotics(AROB 15th)
    • 発表場所
      Ohita, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] An Automatic Model Building for Time Series using Genetic Programming2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshihara I, Yasunaga M, Yamamori K.
    • 学会等名
      Proc.Kantaoui Forum
    • 発表場所
      Kantaoui, Tunisia
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Identification of exon-intron boundaries by integration of base-oriented genetic programming and statistical heuristics2007

    • 著者名/発表者名
      K.Yamamori, Y.Fujita, I.Yoshihara, M.Aikawa
    • 学会等名
      Artificial Life and Robotics(AROB 12th)
    • 発表場所
      Ohita, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] An Automatic Model Building for Time Series using Genetic Programming2007

    • 著者名/発表者名
      I.Yoshihara, M.Yasunaga, K.Yamamori
    • 学会等名
      Kantaoui Forum, Tunisia
    • 発表場所
      Tunis, Tunisia
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] DNA塩基配列の統計力学的尺度を用いた生物進化の解析2006

    • 著者名/発表者名
      坂口、吉原、山森、剣持
    • 学会等名
      火の国情報シンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Self-Organizing Map of Species using Ribosomal Protein DNA Sequences2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Higashi, M.Yoshihama, I.Yoshihara, K.Yamamori, N.Kenmochi
    • 学会等名
      Artificial Life and Robotics(AROB11th)
    • 発表場所
      Ohita, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Non-transcriptional Region Analysis of Dictyostelium Discoideum using l/f Noise2006

    • 著者名/発表者名
      M.Sato, I.Yoshihara, K.Yamamori, M.Yasunaga
    • 学会等名
      Artificial Life and Robotics(AROB11th)
    • 発表場所
      Ohita, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Finding Evolution of Species by Analyzing DNA Sequences from the viewpoint of Statistical Mechanics2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakaguchi, I.Yoshihara, K.Yamamori, N.Kenmochi
    • 学会等名
      Hinokuni Symposium
    • 発表場所
      Kumamoto, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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