cDNAマイクロアレイデータからの知識発見に関する情報科学的基礎付け

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12480080
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 宮野 悟 東京大学, 医科学研究所, 教授 (50128104)
• 研究分担者: 松野 浩嗣 山口大学, 理学部, 助教授 (10181744) ; 阿久津 達也 京都大学, 化学研究所, 教授 (90261859) ; 久原 哲 九州大学, 農学研究院, 教授 (00153320) ; 丸山 修 九州大学, 数理学研究院, 助教授 (20282519) ; 篠原 歩 九州大学, システム情報科学研究院, 助教授 (00226151)
• キーワード: 遺伝子ネットワーク / 知識発見 / 質的ネットワーク / ブーリアンネットワーク / マイクロアレイ / ハイブリッドペトリネット / システムバイオロジー / 学習

研究概要

本年度は,cDNAマイクロアレイデータからの知識発見に関する情報科学的基礎付けを,データの情報特性,遺伝子ネットワークモデル,ネットワーク同定の計算量及び実験量,データからの学習方式,仮説生成アルゴリズム及びネットワークシミュレーションの観点から体系的に行うことを目的として,次の研究を行なった
1.cDNAマイクロアレイデータからの遺伝子ネットワーク推定アルゴリズムの研究:Bayesian networkモデルに基づいて,cDNAマイクロアレイデータからの遺伝子ネットワーク推定アルゴリズムを開発した.
2.遺伝子ネットワークのシミュレーションの基礎:これまで開発してきたHybrid Petri Netによる遺伝子ネットワークシミュレーションシステムを改良し,Hybrid Functional Petri Net(HFPN)という概念を新たに定義し,HFPNのXML記述を定義し,バイオパスウエイ及びそのシミュレーションをXMLで行うことを検討した.
3.cDNAマイクロアレイデータの情報特性の研究:ラン藻に強い光を当てて計測したcDNAマイクロアレイデータ(約25枚)を解析することにより,1時点において何枚のcDNAマイクロアレイによって計測することが必要であるかを検討した.

研究成果

• [文献書誌] Akutsu, T.: "Selecting informative genes for cancer classification using gene expression data"Proc. IEEE-EURASIP Workshop on Non-linear Signal and Image Processing NSIP-01. 1-6 (2001)
• [文献書誌] Bannai, H.: "VML : a view modeling language for computational knowledge discovery"Lecture Notes in Artificial Intelligence. 2226. 30-44 (2001)
• [文献書誌] Imoto, S.: "Estimation of genetic networks and functional structures between genes by using Bayesian networks and nonparametric regression"PSB. 7. 175-186 (2002)
• [文献書誌] Matsuno, H.: "XML documentation of biopathways and their simulations in Genomic Object Net"Genome Infbrmatics. 12. 54-62 (2001)
• [文献書誌] 松野浩嗣: "遺伝子制御ネットワークのハイブリッドペトリネットによるシミュレーション"システムバイオロジーの展開,北野宏明編. 165-176 (2001)
• [文献書誌] 松野浩嗣: "ゲノムデータからの知識発見と遺伝子オブジェクトのシミュレーション"電子情報通信学会誌. 84. 356-358 (2001)