次世代シークエンサーを用いた対立染色体配列の決定と発現解析法の精度向上

• 研究課題/領域番号: 22680023
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生体生命情報学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 竹中 要一 大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (00324830)
• 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: 16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円); 2012年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2011年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2010年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
• キーワード: 生体生命情報学 / ゲノム / 生物情報学 / バイオインフォマティクス / 次世代シーケンサー / 対立染色体 / 対立染色体配列

研究概要

次世代シークエンサーから産生されるDNA断片を元に、対立染色体配列を決定する方法の研究を行い、有向非循環グラフ表現が有効である事を示した。また、遺伝子の発現解析手法の精度向上を目的とした研究を行った。細胞分化クロストークのモデル化、ベイズ推定手法の省計算量化、mRNAの反復ゲノムマッピングによる高精度アイソソフォーム発現量の同定、完全線形符号によるDNA符号化が有効である事を示した。

研究成果

• [雑誌論文] n estimation method for a cellular-state-specific gene regulatory network along tree-structured gene expression profiles (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryo Araki, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 雑誌名: Gene 巻: Volume 518, Isusue 1 ページ: 17-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] An estimation method for a cellular-state-specific gene regulatory network along tree-structured gene expression profiles (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryo Araki, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 雑誌名: Gene 巻: Vol.518 号: 1 ページ: 17-25
  • DOI: 10.1016/j.gene.2012.11.090
  • 査読あり
• [雑誌論文] A method for isoform prediction from RNA-Seq data by iterative mapping (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoshige Ohno, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 雑誌名: IPSJ Transactions on Bioinformatics 巻: Vol.5 ページ: 27-33
  • NAID: 130002124175
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Estimation Method for Inference of Gene Regulatory Network Using Bayesian Network with Uniting of Partial Problems (2012)
  • 著者名/発表者名: Yukito Watanabe, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 雑誌名: BMC Genetics 巻: Vol. 13(suppl 1)
  • 査読あり
• [雑誌論文] A method for isoform prediction from RNA-Seq data by iterative mapping (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoshige Ohno
  • 雑誌名: IPSJ Transactions on Bioinformatics 巻: 5
  • 査読あり
• [雑誌論文] An estimation method for inference of gene regulatory network using Bayesian network with uniting of partial problems (2012)
  • 著者名/発表者名: Yukito Watanabe, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: Vol.13 号: Suppl 1 ページ: S12-S12
  • DOI: 10.1186/1471-2164-13-s1-s12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inference of S-system Models of Gene Regulatory Networks using Immune Algorithm (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomoyoshi Nakayama, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 雑誌名: Journal of Bioinformatics and Computational Biology 巻: Vol. 9(suppl 01)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Perfect Hamming code with a hash table for faster genome mapping (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Takenaka
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: Vol.12 号: Suppl 3 ページ: S8-S8
  • DOI: 10.1186/1471-2164-12-s3-s8
  • 査読あり
• [雑誌論文] 細胞分化クロストークのモデル化と細胞分化クロストーク遺伝子の推定手法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉澤陽志、瀬尾茂人、竹中要一、松田秀雄
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌 数理モデル化と応用(TOM) 巻: Vol. 4, No. 4 ページ: 59-68
  • NAID: 40019257169
  • 査読あり
• [雑誌論文] 細胞分化クロストークのモデル化と細胞分化クロストーク遺伝子の推定手法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉澤陽志、瀬尾茂人、竹中要一、松田秀雄
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌数理モデル化と応用(TOM) 巻: 4 ページ: 59-68
  • NAID: 40019257169
  • 査読あり
• [学会発表] Improvement of the Accuracy of Mapping by Composing Alleles (2013)
  • 著者名/発表者名: 奥田華代,竹中要一,大野朋重,瀬尾茂人,松田秀雄
  • 学会等名: 理学会 第75回全国大会
  • 発表場所: 東北大学川内キャンパス 宮城
  • 年月日: 2013-03-06
• [学会発表] 複数時系列遺伝子発現プロファイルを利用した遺伝子制御ネットワーク推定の精度向上手法 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡邉之人,瀬尾茂人,竹中要一,松田秀雄
  • 学会等名: 情報処理学会研究報告 第92回数理モデル化と問題解決
  • 発表場所: 佐賀県武雄市 武雄市文化会館
  • 年月日: 2013-02-27
• [学会発表] An estimation method for a cellular-state-specific gene regulatory network along tree-structured gene expression profiles (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryo Araki, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 学会等名: Proceedings of the 2012 International Conference on 図 2 細胞分化系列における発現解析手法図 3 アイソフォームと発現量の同時推定法 Genome Informatics (GIW2012)
  • 発表場所: Tainan, TAIWAN
  • 年月日: 2012-12-13
• [学会発表] All the 1+3n one-mismatch sequences of n-mer DNA are involved in 22.2+0.00879n strings of Perfect Linear Code words on DNA (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Takenaka, Shigeto Seno, Hideo Matsuda
  • 学会等名: International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology (ISMB2012)
  • 発表場所: Longbeach CA USA
  • 年月日: 2012-07-17
• [学会発表] An Estimation Method for Inference of Gene Regulatory Network Using Bayesian Network with Uniting of Partial Problems (2012)
  • 著者名/発表者名: Yukito Watanabe, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 学会等名: The tenth Asia Pacific Bioinformatics Conference (APBC2012)
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 2012-01-17
• [学会発表] Bayes-based inference of gene regulatory network for multiple time series gene expression profile, Joint Conference on Informatics is Biology (2012)
  • 著者名/発表者名: Yukito Watanabe, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 学会等名: Medicine and Pharmacology (日本バイオインフォマティクス学会 2012年年会 生命医薬情報学連合大会)
  • 発表場所: Tower hall Funabori, Tokyo
• [学会発表] Estimation of Dynamic Gene Regulatory Networks for Cell Differentiation by Splitting Time Course Data, Joint Conference on Informatics is Biology (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoyoshi Nakayama, Yoshiyuki Kido, Hiromi Daiyasu, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 学会等名: Medicine and Pharmacology (日本バイオインフォマティクス学会 2012年年会 生命医薬情報学連合大会)
  • 発表場所: Tower hall Funabori, Tokyo
• [学会発表] Comparison of Gene Expressions measured by RNA-seq and Microarray for Transcriptome Analysis of Adipose Tissues, Joint Conference on Informatics is Biology (2012)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Sugiyama, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 学会等名: Medicine and Pharmacology (日本バイオインフォマティクス学会 2012年年会生命医薬情報学連合大会)
  • 発表場所: Tower hall Funabori, Tokyo
• [学会発表] Transcript-Type Dependent Normalization of Expression Levels in RNA-Seq Data for Non-Coding RNA Analysis, Joint Conference on Informatics is Biology (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoshige Ohno, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 学会等名: Medicine and Pharmacology (日本バイオインフォマティクス学会 2012年年会 生命医薬情報学連合大会)
  • 発表場所: Tower hall Funabori, Tokyo
• [学会発表] Perfect linear code reduces the solution space of genome mapping from 1+3n to 22.2 + 0.00879n to find one-mismatch for n-mer short reads (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Takenaka, Shigeto Seno, Hideo Matsuda
  • 学会等名: Special Interest Group Meetings of High-Throughput Sequencing at International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology (ISMB2012)
  • 発表場所: Longbeach CA USA
• [学会発表] Bayes-based inference of gene regulatory network for multiple time series gene expression profile (2012)
  • 著者名/発表者名: Yukito Watanabe
  • 学会等名: Joint Conference on Informatics is Biology, Medicine and Pharmacology
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] Two-stage method to infer gene regulatory network utilizing Link Prediction (2012)
  • 著者名/発表者名: Sho Ohsuga
  • 学会等名: Joint Conference on Informatics is Biology, Medicine and Pharmacology
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] Estimation of Dynamic Gene Regulatory Networks for Cell Differentiation by Splitting Time Course Data (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoyoshi Nakayama
  • 学会等名: Joint Conference on Informatics is Biology, Medicine and Pharmacology
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] Comparison of Gene Expressions measured by RNA-seq and Microarray for Transcriptome Analysis of Adipose Tissues (2012)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Sugiyama
  • 学会等名: Joint Conference on Informatics is Biology, Medicine and Pharmacology
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] Transcript-Type Dependent Normalization of Expression Levels in RNA-Seq Data for Non-Coding RNA Analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoshige Ohno
  • 学会等名: Joint Conference on Informatics is Biology, Medicine and Pharmacology
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] Perfect linear code reduces the solution space of genome mapping from 1+3n to 22.2 + 0.00879n to find one-mismatch for n-mer short reads (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Takenaka
  • 学会等名: Special Interest Group Meetings of High-Throughput Sequencing at International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology
  • 発表場所: CA USA
• [学会発表] Inference of S-system Models of Gene Regulatory Networks using Immune Algorithm (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomoyoshi Nakayama, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 学会等名: Proceedings of the 2011 International Conference on Genome Informatics (GIW2011)
  • 発表場所: Busan, KOREA
  • 年月日: 2011-12-06
• [学会発表] Perfect Hamming code with Burrow-Wheeler translation for genome mapping (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Takenaka, Shigeto Seno, Hideo Matsuda
  • 学会等名: InCoB/ISCB Asia 2011
  • 発表場所: Kuala Lumpur MALAYSIA
  • 年月日: 2011-12-01
• [学会発表] Perfect Hamming code with a hash table for faster genome mapping (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Takenaka, Shigeto Seno and Hideo Matsuda
  • 学会等名: Asia Pacific Bioinformatics Network's 10th InCoB - 1st ISCB Asia Joint Conference 2011 (InCoB/ISCB Asia 2011)
  • 発表場所: Kuala Lumpur MALAYSIA
  • 年月日: 2011-11-30
• [学会発表] Sequence determination and expression estimation of alleles from RNA-Seq data (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Takenaka, Tomoshige Ohno, Kayo Okuda, Shigeto Seno, Hideo Matsuda
  • 学会等名: InCoB/ISCB Asia 2011
  • 発表場所: Kuala Lumpur MALAYSIA
  • 年月日: 2011-11-30
• [学会発表] Mutation-aware clustering with error correction for short-read genome mapping (2011)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Ueta, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 学会等名: The 2011 Jointa Conference of CBI&JSBi
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2011-11-08
• [学会発表] A Directed Graphical Gaussian Model for Inferring Gene Regulatory Networks (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomoshige Ohno, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 学会等名: ISMB/ECCB 2011
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 2011-07-18
• [学会発表] Perfect Hamming Code as Hash key for Fast Genome Mapping (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Takenaka, Shigeto Seno, Hideo Matsuda
  • 学会等名: ISMB/ECCB 2011
  • 発表場所: Vienna Australia
  • 年月日: 2011-07-18
• [学会発表] A method for risk predicition of a serious disease using rule-based analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Sugiyama, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 学会等名: ISMB/ECCB 2011
  • 発表場所: ウィーン オーストリー
  • 年月日: 2011-07-18
• [学会発表] Feature selection for specifying experimental conditions that activate gene transcriptions (2011)
  • 著者名/発表者名: Sho Ohsuga, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 学会等名: ISMB/ECCB 2011
  • 発表場所: ウィーン オーストリー
  • 年月日: 2011-07-18
• [学会発表] Perfect Hamming Code as Hash key for Fast Genome Mapping (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Takenaka, Shigeto Seno, Hideo Matsuda
  • 学会等名: ISMB/ECCB 2011
  • 発表場所: ウィーン オーストリー
  • 年月日: 2011-07-18
• [学会発表] A Directed Graphical Gaussian Model for Inferring Gene Regulatory Networks (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomoshige Ohno, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 学会等名: ISMB/ECCB 2011
  • 発表場所: ウィーン オーストリー
  • 年月日: 2011-07-18
• [学会発表] A Method for Inference of Gene Regulatory Network based on Bayesian Network with Uniting of Partial Problems (2011)
  • 著者名/発表者名: Yukito Watanabe, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 学会等名: ISMB/ECCB 2011
  • 発表場所: Vienna, Austri
  • 年月日: 2011-07-17
• [学会発表] A Method for Inference of Gene Regulatory Network based on Bayesian Network with Uniting of Partial Problems (2011)
  • 著者名/発表者名: Yukito Watanabe, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 学会等名: ISMB/ECCB 2011
  • 発表場所: ウィーン オーストリー
  • 年月日: 2011-07-17
• [学会発表] An Improved RNA-Seq Analysis Method for Isoform Prediction by Iterative Mapping (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomoshige Ohno, Motokazu Ishikawa, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 学会等名: Proceedings of the 2010 International Conference on Genome Informatics (GIW2010)
  • 発表場所: Hangzhou
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] An Improved RNA-Seq analysis method for Isoform prediction by Iterative Mapping (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohno T, …, Takenaka Y., et.al
  • 学会等名: International Conference on Genome Informatics
  • 発表場所: 中国・杭州
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] Revealing regulatory relationships of crosstalk with multiple time-series gene expression profiles (2010)
  • 著者名/発表者名: Kiyoshi Yoshizawa, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 学会等名: Proceedings of the 2010 Annual Conference of the Japanese Society for Bioinformatics (JSBi2010)
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 2010-12-13
• [学会発表] A bootstrapping method of S-system model for estimating timeline gene regulatory networks (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomoyoshi Nakayama, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 学会等名: Annual Conference of the Japanese Society for Bioinformatics
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2010-12-13
• [学会発表] Revealing regulatory relationships of crosstalk with multiple time-series gene expression profiles (2010)
  • 著者名/発表者名: Kiyoshi Yoshizawa, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 学会等名: Annual Conference of the Japanese Society for Bioinformatics
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2010-12-13
• [学会発表] A Metadata Management System for Composing Bioinformatics Workflows (2010)
  • 著者名/発表者名: Takuya Ishibashi, Yoshiyuki Kido, Takanori Fukumoto, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 学会等名: 9th International Conference on Bioinformatics
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-09-28
• [学会発表] A method for detecting structural variants from massive paired end genome sequences by mapping signatures (2010)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Ueta, Shigeto Seno, Yoichi Takenaka, Hideo Matsuda
  • 学会等名: Proceedings of the 18th Annual International Conference on Intelligent Sysmtes for Molecular Biology (ISMB2010)
  • 発表場所: Boston
  • 年月日: 2010-07-11
• [学会発表] An estimation method for a cellular-state-specific gene regulatory network along tree-structured gene expression profiles
  • 著者名/発表者名: Ryo Araki
  • 学会等名: Conference on Genome Informatics (GIW2012)
  • 発表場所: Tainan Taiwan
• [学会発表] Improvement of the Accuracy of Mapping by Composing Alleles
  • 著者名/発表者名: Kayo Okuda
  • 学会等名: 情報処理学会 全国大会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] Estimate Dynamic Gene Regulatory Networks in Adipocyte Differentiation for Detecting Changes of Gene Regulations by Splitting Time Course Data
  • 著者名/発表者名: Tomoyoshi Nakayama
  • 学会等名: the 2012 International Conference on Genome Informatics (GIW2012)
  • 発表場所: Tainan Taiwan
• [学会発表] All the 1+3n one-mismatch sequences of n-mer DNA are involved in 22.2+0.00879n strings of Perfect Linear Code words on DNA
  • 著者名/発表者名: Yoichi Takenaka
  • 学会等名: International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology (ISMB2012)
  • 発表場所: CA USA
• [学会発表] ゲノムマッピング: Burrows-Wheeler transformの次のアルゴリズム
  • 著者名/発表者名: 竹中要一
  • 学会等名: NGS現場の会
  • 発表場所: 大阪