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植物界の統合オミックス解析に基づくゲノム・遺伝子相関機構の解明とデータベース構築

公募研究

研究領域ゲノム・遺伝子相関:新しい遺伝学分野の創成
研究課題/領域番号 24113518
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関明治大学

研究代表者

矢野 健太郎  明治大学, 農学部, 准教授 (00446543)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2013年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2012年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワードゲノム / 遺伝子 / バイオインフォマティクス / データベース / トランスクリプトーム / ゲノム遺伝子相関
研究概要

近年のオミックス情報の蓄積とそれらの積極的な活用は、複雑な生命現象であるゲノム遺伝子相関の解明を促進する。システムズ・バイオロジーの導入、すなわち、様々な植物種・部位・生育条件・ステージから得られた大規模オミックス情報の比較解析により、ゲノム遺伝子相関に関わる遺伝子(産物)群を網羅的・効率的に同定し得る。そこで、本研究では、ゲノムやトランスクリプトーム、メタボロームなどのオミックス情報、および、知識情報を収集し、ゲノム・遺伝子相関に関わる因子(遺伝子、発現制御機構、シス因子、分子間相互作用など)を正確かつ迅速に抽出するためのバイオインフォマティクス手法の確立と包括的なWebデータベース・プロトタイプの構築を実施した。
まず、イネ、トマト、ソルガム、トマト、ブドウなどを対象とし、高速シーケンサー・データから遺伝子発現プロファイル・データを得た。これらの大規模な遺伝子発現プロファイル・データから迅速・ハイスループット・高精度に遺伝子発現ネットワークを構築するために、代表者・矢野が既に開発した大規模発現パターン解析手法 [Yanoら(2006), 特許第5286594号, 特許第4302466号]を適用し、遺伝子発現ネットワーク解析を実施した。そして、遺伝子発現ネットワーク(モジュール)の種間比較を効率化するために、オーソログを推定するとともに、遺伝子発現ネットワークを視覚化した。
また、高精度な遺伝子機能アノテーション情報をデータベースに搭載するために、文献情報に基づく知識情報の収集・高度利用化を実施した。収集手法を検討すると共に、収集した機能アノテーション情報とゲノム情報の対応化を実現するための統合解析を行った。また、「ゲノム・遺伝子相関」関連遺伝子を効率的に探索するために、遺伝子発現ネットワーク情報を提供するWebデータベースを構築した。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Genome-wide analysis of intraspecific DNA polymorphism in ‘Micro-Tom’, a model cultivar of tomato (Solanum lycopersicum).2014

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi M, Nagasaki N, Garcia V, Just D, Bres C, Mauxion JP, Le Paslier MC, Brunel D, Suda K, Minakuchi Y, Toyoda A, Fujiyama A, Toyoshima H, Suzuki T, Igarashi K, Rothan C, Kaminuma E, Nakamura Y, Yano K, Aoki K.
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 55 号: 2 ページ: 445-454

    • DOI

      10.1093/pcp/pct181

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] マイクロアレイを用いた長期低温遭遇時のウメ休眠芽のトランスクリプトーム解析2014

    • 著者名/発表者名
      Habu, T., H. Yamane, R. Sasaki, K. Yano, H. Fujii, T. Shimizu, T. Yamamoto and R. Tao
    • 雑誌名

      Journal of the Japanese Society for Horticultural Science

      巻: 83 号: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.2503/jjshs1.CH-077

    • NAID

      130004510808

    • ISSN
      1882-3351, 1882-336X
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new omics data resource of Pleurocybella porrigens for gene discovery2013

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki, K. Igarashi, H. Dohra, T. Someya, T. Takano, K. Harada, S. Omae, S., H. Hirai, K. Yano, H. Kawagishi
    • 雑誌名

      PloS ONE

      巻: 8 号: 7 ページ: e69681-e69681

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0069681

    • NAID

      120005304932

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cell Type-Specific Transcriptome of Brassicaceae Stigmatic Papilla Cells from a Combination of Laser Microdissection and RNA Sequencing2013

    • 著者名/発表者名
      Osaka, M., Matsuda, T., Sakazono, S., Masuko-Suzuki, H., Maeda, S., Sewaki, M., Sone, M., Takahashi, H., Nakazono, M., Iwano, M., Takayama, S., Shimizu, K.K., Yano, K., Lim, Y.P., Suzuki, G., Suwabe, K., and Watanabe, M.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol.

      巻: 54 (11) 号: 11 ページ: 1894-1906

    • DOI

      10.1093/pcp/pct133

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The tomato genome sequence provides insights into fleshy fruit evolution.2012

    • 著者名/発表者名
      The Tomato Genome Consortium
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 485 号: 7400 ページ: 635-641

    • DOI

      10.1038/nature11119

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] システムズ・バイオロジー研究に向けた大規模データ解析とバイオインフォマティクス2014

    • 著者名/発表者名
      矢野健太郎、小林正明、大柳一
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会シンポジウム
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大規模オミックス情報に基づく網羅的な遺伝子発現ネットワーク構築と種間比較解析2014

    • 著者名/発表者名
      小林正明、高野知之、鈴木貴之、佐々木陽平、寺島伸、松村駿斗、豊島裕美、森本恭子、菅野真麻、横山幸治、吉田有希、千葉洋、多田欣史、清水顕史、安益公一郎、松岡信、渡辺正夫、諏訪部圭太、矢野健太郎
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      富山大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] モデル植物の遺伝子発現ネットワーク情報を活用した大規模な種間比較解析2013

    • 著者名/発表者名
      小林 正明
    • 学会等名
      日本育種学会・第123回講演会
    • 発表場所
      東京農業大学
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 大規模配列情報に基づく網羅的なSNP 探索とゲノムアノテーション解析2013

    • 著者名/発表者名
      土田 博子
    • 学会等名
      日本育種学会・第123回講演会
    • 発表場所
      東京農業大学
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 新規共発現データベースによる転写因子スクリーニング-花粉壁形成を例に-2013

    • 著者名/発表者名
      安益 公一郎
    • 学会等名
      日本植物生理学会・第54回年会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2013-03-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A comprehensive analysis of gene expression networks and large-scale omics data across multiple plant species.2013

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Kobayashi
    • 学会等名
      日本植物生理学会・第54回年会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2013-03-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 大規模遺伝子発現情報に基づく遺伝子探索法2013

    • 著者名/発表者名
      矢野健太郎
    • 学会等名
      第2回Rでつなぐ次世代オミックス情報統合解析研究会
    • 発表場所
      理化学研究所・横浜研究所
    • 年月日
      2013-03-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] モデル植物の大規模オミクス情報を活用した遺伝子発現ネットワークの種間比較解析2013

    • 著者名/発表者名
      小林正明、高野知之、菊江佳世子、鈴木貴之、佐々木陽平、寺島伸、松村駿斗、亀山一樹、横山幸治、吉田有希、千葉洋、多田欣史、清水顕史、安益公一郎、松岡信、渡辺正夫、諏訪部圭太、矢野健太郎
    • 学会等名
      日本植物細胞分子学会第31回大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 大規模オミックス情報に基づく遺伝子探索手法2013

    • 著者名/発表者名
      矢野健太郎
    • 学会等名
      日本植物細胞分子学会第31回大会シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 植物育種のためのオミックス・データ解析入門2013

    • 著者名/発表者名
      矢野健太郎
    • 学会等名
      日本育種学会 第124回講演会シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 複数のオミックス情報に基づくネットワーク比較解析手法の構築2012

    • 著者名/発表者名
      土田博子
    • 学会等名
      日本育種学会・第122回講演会
    • 発表場所
      京都産業大学
    • 年月日
      2012-09-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 植物の大規模オミックス情報に基づく網羅的な種間比較解析2012

    • 著者名/発表者名
      五十嵐香理
    • 学会等名
      日本育種学会・第122回講演会
    • 発表場所
      京都産業大学
    • 年月日
      2012-09-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 大規模遺伝子発現情報のための解析手法2012

    • 著者名/発表者名
      矢野健太郎
    • 学会等名
      第164回農林交流センターワークショップ
    • 発表場所
      農林水産省農林水産技術会議事務局筑波事務所・情報通信共同利用館
    • 年月日
      2012-09-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高速シーケンサーを用いた大規模遺伝子発現情報に基づく遺伝子探索手法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      五十嵐香理
    • 学会等名
      第30回 日本植物細胞分子生物学会大会
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学
    • 年月日
      2012-08-03
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 研究室Webページ

    • URL

      http://bioinf.mind.meiji.ac.jp/lab/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 明治大学農学部生命科学科バイオインフォマティクス研究室

    • URL

      http://bioinf.mind.meiji.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] OryzaExpress

    • URL

      http://bioinf.mind.meiji.ac.jp/OryzaExpress/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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