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遺伝子ネットワーク構築による非モデル生物におけるデータ解析アプローチの構築

研究課題

研究課題/領域番号 21K19126
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分39:生産環境農学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

横井 翔  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 主任研究員 (40773073)

研究分担者 増岡 裕大  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 研究員 (80816950)
曹 巍  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業情報研究センター, 上級研究員 (60802246)
小林 功  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 上級研究員 (70442829)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワードRNA-Seq / バイオインフォマティクス / カイコ / エリサン / 非モデル生物 / RNAseq / 繭
研究開始時の研究の概要

シーケンサーのコストの低下によって、様々な生物でのゲノム、トランスクリプトーム解析が可能になってきている。しかし昆虫などの遺伝子リストの中には「機能未知遺伝子」が多数含まれている場合があり、解析の際の重要な課題である。本研究では、その解決方法として、発現量データ用いる「遺伝子ネットワーク構築法」のスキームを構築し、ゲノム、トランスクリプトームデータ解析の方法の1つして確立することを目的とする。

研究成果の概要

カイコの終齢幼虫の3日目の組織別トランスクリプトームデータを用いて、各遺伝子の発現量の数値をテストデータとして利用して、網羅的発現量データをベースにそれぞれの遺伝子の結び付き(共発現ネットワーク)を書くソフトウェアを開発した。開発したソフトウェアを用いて共発現ネットワーク解析を行なった結果、9種類のシルク遺伝子とその関連遺伝子に相関した発現パターンを示す遺伝子約1400種類を同定した。そのうち転写因子をコードしている遺伝子92種類を絞り込み、終齢期間における経時的な発現解析によって、シルク遺伝子を制御すると考えられる14つの転写因子をコードする候補遺伝子を同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

非モデル生物由来の大量の遺伝子発現量データを用いた共発現ネットワーク解析を行うことができるようになったことによって、非モデル生物によく含まれている、機能アノテーションがつかない、機能不明の遺伝子に機能を推定することが可能になった。これによって、非モデル生物を用いた分子生物学的な研究が進み、非モデル生物における遺伝子レベル、分子レベルでの生物学的な知見を得ることが可能になると思われる。これによって、非モデル生物における様々な生命現象の分子・遺伝子レベルでの知見が明らかになると同時に、遺伝子機能解析ツールなどを併用した、有用形質を持つ生物を作出することにつながると考えられる。

報告書

(2件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Co-Expression Network and Time-Course Expression Analyses to Identify Silk Protein Regulatory Factors in Bombyx mori2022

    • 著者名/発表者名
      Masuoka Yudai、Cao Wei、Jouraku Akiya、Sakai Hiroki、Sezutsu Hideki、Yokoi Kakeru
    • 雑誌名

      Insects

      巻: 13 号: 2 ページ: 131-131

    • DOI

      10.3390/insects13020131

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Pelle and Tube contribute to the Toll pathway-dependent antimicrobial peptide production in the red flour beetle, Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae).2022

    • 著者名/発表者名
      Yokoi K, Kato D, Miura K
    • 雑誌名

      Eur. J. Entomol.

      巻: 119 ページ: 111-121

    • DOI

      10.14411/eje.2022.012

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] RNA interference-based characterization of Caspar, DREDD and FADD genes in immune signaling pathways of the red flour beetle, Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae).2022

    • 著者名/発表者名
      Yokoi K, Ito W, Kato D, Miura K
    • 雑誌名

      Eur. J. Entomol.

      巻: 119 ページ: 23-35

    • DOI

      10.14411/eje.2022.003

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 次世代シーケンスデータ解析を用いた研究2021

    • 著者名/発表者名
      横井 翔
    • 学会等名
      東海昆虫研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Chapter4 解析したデータを共有・利用する (2)figshare,生命科学系データベースアーカイブを使ったデータ共有 (メタゲノムデータ解析 16Sも! ショットガンも! ロングリードも! 菌叢解析が得意になる凄技レシピ 坊農秀雅/編)2021

    • 著者名/発表者名
      横井 翔
    • 総ページ数
      237
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      4758122555
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2024-01-30  

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