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可変長プローブを用いたDNAチップの設計およびDNAシーケンス解析に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17650086
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 生体生命情報学
研究機関佐賀大学

研究代表者

堂薗 浩  佐賀大学, 理工学部, 准教授 (00217613)

研究分担者 福本 尚生 (徳島 尚生)  佐賀大学, 理工学部, 助教 (60346872)
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
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2007年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2006年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2005年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード自己組織化マップ / DNAプローブ / DNA配列解析 / アミノ酸配列解析 / メタゲノム / シーケンス解析 / メタゲノム解析 / マルチモーダルデータ解析 / DNAチップ / シミュレーティヅドアニーリング
研究概要

今年度の研究では、昨年度に引き続き配列データの視覚化を中心に研究を行った。昨年度まで開発をしたシミュレーティッドアニーリングを用いた自己組織化マップのアルゴリズムの見直しを行ない、プローブの表現を離散表現から確率値を用いた連続値表現にし、平均場近似をもちいたシミュレーティッドアニーリングを用いることで、自己組織化マップ上でのプローブの整列性を改善し、解析を行なうシーケンス上の連続的な領域が、マップ上でもより連続的な領域としてマッピングされるアルゴリズムを開発した。また、2層自己組織化マップを用いて、1層目に生成されたプローブの情報を第2層でさらに整列させるように改良を行った。このアルゴリズムを用いて、生物種毎、人のパスウエイ毎ののDNAシーケンスおよび遺伝子領域から翻訳されたアミノ酸配列の学習、および、マッピングを行ない、シーケンスが連続した領域に写像されること、および、それぞれのグループ毎にマップ上に領域が形成されることを確認した。ただし、このようにして形成される領域の生物学的な意味の評価を今後行なっていく必要があると考えられ。将来的にDNA配列間の比較、DNA配列グループ間の比較、および、メタゲノム解析等に応用可能であると考えられる。平成19年度にはWorkshop on Self Organizing Maps 2007(WSOM2007)およびJSBI年会において、研究成果の発表を行なった。現在、本システムはWindows上で動作するGUI上で動作するように作成されているが、学会においては、WEBアプリケーションとして公開して欲しいという声があり、今後の課題となっている。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Mapping of Genome Sequences Using Two-stage Self Organizing Maps2007

    • 著者名/発表者名
      堂薗 浩
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6^<th> International Workshop on Self Organizing Mops(WSOM2007) 1

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of Amino Acid Sequence by Self Organization Maps2006

    • 著者名/発表者名
      高橋剛志, 堂園 浩
    • 雑誌名

      Proceedings of The Seventeenth International Conference on Genome Informatics 2006 poster session

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Application of Self Organizing Maps to User Authentication Using Combination of Key Stroke Timings and Pen Calligraphy2006

    • 著者名/発表者名
      堂園 浩 他
    • 雑誌名

      Proceedings of the 5th WSEAS Int. Conf. on COMPUTATIONAL INTELLIGENCE, MAN-MACHINE SYSTEMS AND CYBERNETICS

      ページ: 105-110

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The Application of Self Organizing Maps for the Analyses of DNA Sequences2005

    • 著者名/発表者名
      堂薗 浩, 徳島尚生 他
    • 雑誌名

      Advance in Bioinformatics and its applications, Series in Mathematical Biology and Medicine Vol.8

      ページ: 140-151

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] An Algorithm of SOM using Simulated Annealing in the Batch Update Phase for Sequence Analysis2005

    • 著者名/発表者名
      堂薗 浩, 徳島尚生 他
    • 雑誌名

      Proceedings of Workshop on Self Organizing Maps (WSOM2005)

      ページ: 171-178

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Mapping of DNA Sequences using 2-Stage SOM2007

    • 著者名/発表者名
      堂園 浩
    • 学会等名
      平成19年度 JSBI年会
    • 発表場所
      日本科学未来館
    • 年月日
      2007-12-17
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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