大量シークエンシング時代に向けた新規配列比較法の開発

• 研究課題/領域番号: 22310124
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: システムゲノム科学
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所 (2012); 京都大学 (2010-2011)
• 研究代表者: 後藤 修 独立行政法人産業技術総合研究所, 生命情報工学研究センター, 招聘研究員 (40142111)
• 研究分担者: 市瀬 夏洋 京都大学, 情報研究科, 助教 (70302750)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円); 2012年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2011年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2010年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
• キーワード: 次世代シークエンサー / アラインメント / ゲノム / RNA-Seq / 比較ゲノム / スプライシング / アルゴリズム / アセスメント / 配列比較 / アライメント / 遺伝子発見 / 選択的スプライシング / 生物進化

研究概要

新型シークエンサーが解読した DNA 配列断片に対応するゲノム配列を高速に検索し、イントロンの存在を考慮したアラインメントを行うプログラム 「Spaln」 の開発を行った。Spaln は他の同類のプログラムより有意に正確でかつ計算速度的にも優れていた。中-長(>100bp)の cDNA 配列を問い合わせとした RAN-Seq 法として用いた場合、現在最も広く普及している方法では対応できない長さや高い誤読率の断片でも、Spaln は高い感度と精度でマップできることを確かめた。

研究成果

• [雑誌論文] Heuristic Alignment Methods, Methods in Molecular Biology (2013)
  • 著者名/発表者名: Gotoh, O
  • 雑誌名: Russel, D. ed 巻: (in press)
• [雑誌論文] Evolution of Cytochrome P450 Genes from the Viewpoint of Genome Informatics (2012)
  • 著者名/発表者名: Gotoh, O
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 35 号: 6 ページ: 812-817
  • DOI: 10.1248/bpb.35.812
  • NAID: 130001872158
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 査読あり
• [雑誌論文] Benchmarking spliced alignment programs including Spaln2, an extended version of Spaln that incorporates additional species-specific features (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwata, H. and Gotoh, O
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 40 (20) 号: 20 ページ: e161-e161
  • DOI: 10.1093/nar/gks708
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of a new clock-related element EL-box involved in circadian regulation by BMAL1/CLOCK and HES1 (2012)
  • 著者名/発表者名: Ueshima, T., Kawamoto, T., Honda, K.K, Noshiro, M., Fujimoto, K., Nakao, S., Ichinose, N., Hashimoto, S., Gotoh, O., Kato, Y
  • 雑誌名: Gene 巻: 510 (2) 号: 2 ページ: 118-125
  • DOI: 10.1016/j.gene.2012.08.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large-scale motif discovery using DNA Gray code and equiprobable oligomers (2012)
  • 著者名/発表者名: Ichinose,N., Yada,T.,Gotoh,O.
  • 雑誌名: Bioinform 巻: 28 号: 1 ページ: 25-31
  • DOI: 10.1093/bioinformatics/btr606
  • NAID: 120004873969
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative analysis of information contents relevant to recognition of introns in many species (2011)
  • 著者名/発表者名: Iwata, H. and Gotoh, O
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 12 号: 1 ページ: 45-45
  • DOI: 10.1186/1471-2164-12-45
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative analysis of information contents relevant to recognition of introns in many species (2011)
  • 著者名/発表者名: Iwata, H., Gotoh, O.
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 12 ページ: 45-45
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cgaln: fast and space-efficient whole-genome alignment (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakato, R. and Gotoh, O
  • 雑誌名: BMC Bioinformatics 巻: 11 号: 1 ページ: 224-224
  • DOI: 10.1186/1471-2105-11-224
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cgaln : fast and space-efficient whole-genome alignment (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakato, R., Gotoh, O.
  • 雑誌名: BMC Bioinformatics 巻: 11 ページ: 224-224
  • 査読あり
• [学会発表] Detection of splice junctions from mid-to-long RNA-seq reads by Spaln (2012)
  • 著者名/発表者名: Zeng, C., Iwata, H., Ichinose, N., Yata, T., Gotoh, O
  • 学会等名: GIW 2012
  • 発表場所: National Cheng Kung University, Tainan, Taiwan
• [学会発表] Mapping middle-to-long RNA-seq reads onto genomic sequence (2012)
  • 著者名/発表者名: Zeng, C., Iwata, H., Gotoh, O
  • 学会等名: JSBi 2012
  • 発表場所: タワーホール船堀, Tokyo(東京都)
• [学会発表] Gene-structure-aware multiple protein sequence alignment as a tool for assessment of predicted eukaryotic gene structures (2012)
  • 著者名/発表者名: Gotoh, O. and Morita, M
  • 学会等名: JSBi 2012
  • 発表場所: タワーホール船堀, Tokyo(東京都)
• [学会発表] The examination of enhanced diversity in the substrate recognition sites of P450 (2012)
  • 著者名/発表者名: Morita, M. and Gotoh, O
  • 学会等名: The Regional Museum of Natural Sciences - Turin
  • 発表場所: Torino, Italy
• [学会発表] Comparison of two strategies for comprehensive identification of P450 genes on multiple eukaryotic genomes, Cytochrome P450 Biodiversity and Biotechnology (2012)
  • 著者名/発表者名: Gotoh, O. and Morita, M
  • 学会等名: The Regional Museum of Natural Sciences -Turin
  • 発表場所: Torino, Italy
• [学会発表] Comparison of two strategies for comprehensive identification of P450 genes on multiple eukaryotic genomes. (2012)
  • 著者名/発表者名: Gotoh, O.
  • 学会等名: 11th International Symposium on Cytochrome P450 Biodiversity and Biotechnology
  • 発表場所: The Regional Museum of Natural Sciences, Torino, Italy
• [学会発表] Gene-structure-aware multiple protein sequence alignment as a tool for assessment of predicted eukaryotic gene structures (2012)
  • 著者名/発表者名: Gotoh, O.
  • 学会等名: 生命医薬情報学連合大会
  • 発表場所: タワーホール船堀、東京都
• [学会発表] Mapping middle-to-long RNA-seq reads onto genomic sequence (2012)
  • 著者名/発表者名: Zeng, C.
  • 学会等名: 生命医薬情報学連合大会
  • 発表場所: タワーホール船堀、東京都
• [学会発表] Detection of splice junctions from mid-to-long RNA-seq reads by Spaln (2012)
  • 著者名/発表者名: Zeng, C.
  • 学会等名: Genome Informatics Workshop 2012
  • 発表場所: National Cheng Kung University、台南、台湾
• [学会発表] 配列アラインメントのこれまでとこれから (2011)
  • 著者名/発表者名: 後藤修
  • 学会等名: CBI/JSBi 合同大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 神戸(兵庫県)
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] 配列アラインメントのこれまでとこれから (2011)
  • 著者名/発表者名: 後藤修
  • 学会等名: CBI/JSBi合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] aluation of Spliced Alignment Programs using Cross-Species Benchmark Datase (2011)
  • 著者名/発表者名: Iwata, H., Gotoh, O.
  • 学会等名: CBI/JSBi合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2011-11-09
• [学会発表] ゲノム上の分布から見た P450 遺伝子族の進化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 後藤 修
  • 学会等名: 日本生化学会
  • 発表場所: 京都国際会議場(京都府)
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] ゲノム上の分布から見たP450遺伝子族の進化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 後藤修
  • 学会等名: 日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] Evaluation of Spliced Alignment Programs using Cross-Species Benchmark Datasets (2011)
  • 著者名/発表者名: Iwata, H. and Gotoh, O
  • 学会等名: JSBi 2010
  • 発表場所: 神戸国際会議場, Kobe(兵庫県)
• [学会発表] Evaluation of Spliced Alignment Programs Including an Extended Version of Spaln (2010)
  • 著者名/発表者名: Iwata, H., Gotoh, O.
  • 学会等名: The 2010 Annual Conference of the Japanese Society for Bioinformatics
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2010-12-14
• [学会発表] Memory Management of Pairwise Alignment Using Garbage Collection (2010)
  • 著者名/発表者名: Ichinose, N., Yada, T., Gotoh O.
  • 学会等名: the 2010 Annual Conference of the Japanese Society for Bioinformatics
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2010-12-14
• [学会発表] A Related Graph Generation System for Biomass Data and Its Evaluation by Comparison with Manual Curation (2010)
  • 著者名/発表者名: Komiyama, Y., Gotoh, O.
  • 学会等名: the 2010 Annual Conference of the Japanese Society for Bioinformatics
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2010-12-14
• [学会発表] RDF Curator : A Novel Workflow that Generates Semantic Graph from Literature for Curation Using Text Mining (2010)
  • 著者名/発表者名: Komiyama, Y., Gotoh, O.
  • 学会等名: Biocuration 2010
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2010-10-12
• [学会発表] A Method for fast and space-efficient whole-genome sequence alignment (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakato, R., Gotoh, O.
  • 学会等名: the 5th International Conference "Genomics, Proteomics, Bioinformatics and Nanobiotechnology for Medicine"
  • 発表場所: サンクトペテルスブルク(ロシア)(招待講演)
  • 年月日: 2010-06-02
• [学会発表] A Method for fast and space-efficient whole-genome sequence alignment, in Proceeding of the 5th International Conference (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakato, R. and Gotoh, O
  • 学会等名: "Genomics, Proteomics, Bioinformatics and Nanobiotechnology for Medicine" GPBNM-2010
  • 発表場所: St. Petersburg, Russia
• [学会発表] RDF Curator: A Novel Workflow that Generates Semantic Graph from Literature for Curation Using Text Mining (2010)
  • 著者名/発表者名: Komiyama, Y. and Gotoh, O
  • 学会等名: Proc. Biocuration 2010,International Society for Biocuration
  • 発表場所: AIST Waterfront Bio-IT Research Building, Tokyo(東京都)
• [学会発表] A Related Graph Generation System for Biomass Data and Its Evaluation by Comparison with Manual Curation (2010)
  • 著者名/発表者名: Komiyama, Y. and Gotoh, O
  • 学会等名: JSBi
  • 発表場所: Fukuoka(福岡県)
• [学会発表] Evaluation of Spliced Alignment Programs Including an Extended Version of Spaln (2010)
  • 著者名/発表者名: Iwata, H. and Gotoh, O
  • 学会等名: JSBi
  • 発表場所: 九州大学医学部百年講堂, Fukuoka(福岡県)
• [学会発表] Memory Management of Pairwise Alignment Using Garbage Collection (2010)
  • 著者名/発表者名: Ichinose, N., Yada, T. and Gotoh, O
  • 学会等名: JSBi
  • 発表場所: 九州大学医学部百年講堂,, Fukuoka(福岡県)
• [学会発表] Comparative analysis of information contents relevant to intron recognition in many species (2010)
  • 著者名/発表者名: Iwata, H. and Gotoh, O
  • 学会等名: 3rd Asian Young Researchers Conference for Computational and Omics Biology
  • 発表場所: National Cheng Kung University, Tainan, Taiwan
• [図書] バイオインフォマティクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 後藤修
  • 出版者: シュプリンガージャパン
• [図書] バイオインフォマティクス(A.ポランスキ・M.キンメル著) (2011)
  • 著者名/発表者名: 後藤修(翻訳)
  • 総ページ数: 384
  • 出版者: シュプリンガージャパン
• [備考]
  • URL: http://www.genome.ist.i.kyoto-u.ac.jp/aligner.php
• [備考] Online Alignment Programs
  • URL: http://www.genome.ist.i.kyoto-u.ac.jp/aligner.php