ゲノム統合データベースからの知識発見

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12208003
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 森下 真一 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (90292854)
• 研究分担者: 瀬々 潤 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 科学技術振興特任教員 (40361539) ; 土井 晃一郎 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 科学技術振興特任教員 (10345126) ; 後藤 修 産業技術総合研究所, 生命情報科学研究センター, 主任研究員 (40142111)
• キーワード: ゲノム配列解読 / ゲノム解析ソフトウエア / DNAチップ / オリゴマ設計 / 比較ゲノム

研究概要

Whole Genome Shotgun Assemberの研究開発:我々は、平成14年度より本問題に取り組み、10億塩基程度のゲノムを1日程度の時間で配列決定可能なソフトウエア技術の目処をたてた。平成15年度は、本技術の精度を向上させ、現在国立遺伝学研究所を中心に解読が始まった「めだかゲノム」と「かいこゲノム」の配列を決定した。
EST/mRNAをゲノムへの写像するツールの高速化と高精度化:また平成14年8月にスタンフォード大学で開催されたIEEE主催のバイオインフォマティクス会議での発表が好評で、Journal of Bioinformatics and Computational Biologyに招待論文となり掲載された。平成15年度から、比較ゲノムのための改良を行っている。ホモロジーが80%程度の場合でも見落としなく、高速に写像するための方法論を確立し、実装を行った。
ゲノム中の部分配列の頻度解析と高感度のDNAチップ開発への応用:ヒトゲノム配列がほぼ決定されたのを受け、長さが20から100程度の部分配列が全ゲノム中で、どの程度ユニークであるかを、その部分配列が全ゲノム配列で唯一存在し、かつ数個程度変異を入れても依然としてゲノム配列中に出現しないというミスマッチ耐性を高速に計算する技術を開発し、http://surf.gi.k.u-tokyo.ac.jp/より公開している。こ平成15年8月にスタンフォード大学で開催されたIEEE主催のバイオインフォマティクス会議での発表が好評で、Journal of Bioinformatics and Computational Biologyに招待論文となった。
複数のゲノム配列をまとめて比較するためのシステムを研究開発:ヒトゲノム配列の解読に続き、哺乳動物だけをとってもマウス、ラット、サル、イヌなど複数のゲノムプロジェクトが現在進行している。これら複数のゲノム配列をまとめて比較するためのシステムを開発する。ちょうど蛋白質のマルチプルアラインメントから機能部位の推定など多くの情報が抽出できたように、二つのゲノム配列の比較だけからは判読が困難な遺伝子発現制御領域などを感度よく見いだすことが可能になった。

研究成果

• [文献書誌] Tomoyuki Yamada, Shinichi Morishita: "Computing Highly Specific and Mismatch Tolerant Oligomers Efficiently"Proc.of Second IEEE Computer Society Bioinformatics Conference(CSB2003),Stanford University. 316-325 (2003)
• [文献書誌] Jun Ogasawara, Shinichi Morishita: "Fast and Sensitive Algorithm for Aligning ESTs to Human Genome"Journal of Bioinformatics and Computational Biology. Vol.1,No.2. 363-386 (2003)
• [文献書誌] Kawana, K., Ikuta, T., Kobayashi, Y., Gotoh, O., Takeda.K., Kawajiri, K.: "Molecular mechanism of nuclear translocation of an orphan nuclear receptor SXR"Mol.Pharmacol.. 63. 524-531 (2003)
• [文献書誌] Ida-Hosonuma, M., Sasaki, Y., Toyoda, H., Nomoto, A., Gotoh, O., Yonekawa, H., Koike, S: "Host range of poliovirus is restricted to simians because of a rapid sequence change of the poliovirus receptor gene during evolution"Arch Virol.. 148. 29-44 (2003)
• [文献書誌] Koichiro Doi, Jing Li, Tao Jiang: "Minimum Recombinant Haplotype Configuration on Tree Pedigrees"Lecture Notes in Bioinformatics. 2812. 339-353 (2003)
• [文献書誌] Shinichi Morishita, Asao Fujiyama: "Body Expression Map of the Human Genome"Encyclopedia of Molecular Cell Biology and Molecular Medicine. (印刷中). (2004)