ゲノムレベルでの遺伝子機能情報の統合化

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13208013
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 松田 秀雄 大阪大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (50183950)
• 研究分担者: 坊農 秀雅 理化学研究所, ゲノム科学総合研究センター, 研究員
• キーワード: 遺伝子配列解析 / クラスタリング / cDNA / マイクロアレイ / モチーフ / 機能注釈 / 代謝パスウェイ / ゲノム情報解析

研究概要

今年度は、次の研究を行った。
・従来の遺伝子の機能注釈付けでは、その多くがデータベースの相同性検索やHMMなどで表現されたモチーフのサーチなど、データベース中の個々のデータとの1対1の個別比較の結果に基づいていたため、得られたスコアが有意かそうでないかの判定が困難であった。そこで、本研究では、ゲノムレベルで遺伝子機能情報を統合化するため、まず配列データ全体を相同性に基づくクラスタリングによりクラスタに分類し、各クラスタから相互の相同性のもとになっている領域をグラフ理論に基づく方法で探索した後、既存のデータベースにモチーフとして登録されているものを除くことで、新規モチーフを求めた。同じモチーフを持つ配列同士を同じファミリと見なすことにより、機能注釈付けをファミリ全体で行うことができる。理研ゲノム科学総合研究センターにて配列決定されたマウス完全長cDNA配列(配列数約60,000個)に本手法を適用した結果、16個の新規モチーフが得られ、そのうちの10個については機能注釈付けに使えることがわかった。
・理研ゲノム科学総合研究センターにて作製されたマウスcDNAマイクロアレイ(cDNA数約40,000個)により得られた、マウスの種々の発生時期や臓器での遺伝子の発現データのデータベースを開発するとともに、発現データのクラスタリングにより種々の発生時期や臓器特異性、代謝パスウェイに関与している一群の遺伝子を明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Y.Tohsato, H.Matsuda他1名: "An Application of a Pathway Alignment Method to the Analysis of Metabolic Pathways"Research Communications in Biochemistry. (印刷中). (2003)
• [文献書誌] T.Kasukawa, H.Bono, H.Matsuda他12名: "Development and Evaluation of an Automated Annotation Pipeline and cDNA Annotation System"Genome Research. (印刷中). (2003)
• [文献書誌] A.Kanapin, H.Matsuda他8名: "Mouse Proteome Analysis"Genome Research. (印刷中). (2003)
• [文献書誌] S.Miyake, H.Matsuda他2名: "A Clustering Method for Comparative Analysis between Genomes and Pathways"Proceedings of International Conference on Database Systems for Advanced Applications (DASFAA 2003). (印刷中). (2003)
• [文献書誌] Y.Okazaki, H.Bono, H.Matsuda他134名: "Analysis of the mouse transcriptome based on functional annotation of 60,770 full-length cDNAs"Nature. 420・6915. 563-573 (2002)
• [文献書誌] K.Onizuka, H.Matsuda他2名: "Using Data Compression for Multidimensional Distribution Analysis"IEEE Intelligent Systems. 17・3. 48-54 (2002)