遺伝子発現挙動を機械学習して複雑な微生物群集の代謝ネットワークを構築する

• 研究課題/領域番号: 25K02266
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分43060:システムゲノム科学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人海洋研究開発機構
• 研究代表者: 石井 俊一 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(超先鋭研究開発プログラム), 主任研究員 (10556913)
• 研究分担者: 鈴木 志野 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究所, 主任研究員 (10557002) ; 野口 聖史 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(数理科学・先端技術研究開発センター), 研究員 (60980993)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2028年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2027年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2025年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
• キーワード: 遺伝子発現解析 / 機械学習 / 微生物生態系 / 代謝ネットワーク

研究開始時の研究の概要

近年、地球環境中に生息する微生物のもつ遺伝子情報の収集が急速に進んでいる。しかし、遺伝子情報からのみでは、実際にそれらの微生物が環境中で何をしているのかまでは分からない。そこで本研究は、微生物群集全体の遺伝子発現プロファイルから、各構成微生物の生態系中での役割を同定し、微生物間のネットワークを自動で構築する手法を開発することを目的とする。具体的には、既存の遺伝子発現プロファイルをレコード化し、機械学習を用いて自動的に「環境中で何をしているのか」を判別するプラットフォームを構築する。これにより、複雑な微生物生態系の理解が進むと考えられる。