XMLを用いたゲノム情報の体系化と高度データベースの構築

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13208019
• 研究機関: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 吉川 正俊 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教授 (30182736)
• 研究分担者: 波多野 賢治 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (80314532) ; 天笠 俊之 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (70314531) ; 植村 俊亮 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (00203480) ; 渡邉 正裕 国立特殊教育総合研究所, 教育工学研究部, 研究員 (80321595) ; 加藤 弘之 国立情報学研究所, 情報資源研究センター, 助手 (10321580)
• キーワード: XML / データ統合 / Gene Ontology / バイオインフォマティクス / 遺伝子機能注釈 / Scalabel Vector Graphics / 利用者インタフェース

研究概要

種々のゲノムXMLデータをオントロジーデータを中心に統合的に利用することにより,異生物種のゲノム情報の横断的な検索を可能とするシステムを開発した.システムは,オントロジーデータとしてGene Ontologyを,またゲノムデータとしては理研FANTOM(Functional Annotation of Mouse)のMaXMLデータを始め,SGD, FlyBase, MGI, PomBase, WormBase, TIGRなど注釈データとしてGene Ontologyの用語を参照しているものを,すべてXMLの形式で格納している.ゲノムデータの利用システムでは,取り扱うデータの種類・量の増加やスキーマの変更は避けられないものであり,システムの拡張性を確保するために,Webの標準技術を基盤にしたシステムを構築した.
Gene Ontologyを中心とすることにより,次の様な検索が可能となる.
1.ある遺伝子からGene Ontologyへの参照と,Gene Ontologyの階層における近傍のブラウジング,2.Gene Ontologyの同じ用語を参照している異生物種間での遺伝子の比較,3.ある遺伝子の注釈データから参照されている用語の上位,下位概念に当たる用語を持つ(同一生物種または異なる生物種の)遺伝子の検索
システム内部では,XMLデータは,すべてフリーウェアのXQueryエンジンに格納されている.利用者は簡単なインタフェースを介してデータのブラウジングが可能であるが,利用者からの簡易問合せはシステム内部ではXQuery問合せに変更され,結果はXSLTによってHTMLに変換された上でブラウザ上に表示される.また,Gene Ontologyの階層関係を視覚的に表示するために,SVG(Scalable Vector Graphics)を用いている.

研究成果

• [文献書誌] Toshiyuki Amagasa: "Realizing Temporal XML Repositories using Temporal Relational Databases"The Third International Symposium on Cooperative Database Systems for Advanced Applications (CODAS'2001). 63-67 (2001)
• [文献書誌] 波多野 賢治: "情報検索技術を用いた部分文書構造の自動抽出"情報処理学会論文誌:データベース. 42・TOD10. 36-46 (2001)
• [文献書誌] J.Tanoue: "An XML document management system using XLink for an integration of biological data"9th International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology(ISMB2001). (2001)
• [文献書誌] N.Matoba: "Portal XML Server: Toward Accessing and Managing Bioinformatics XML Data on the Web"9th International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology(ISMB2001). (2001)
• [文献書誌] N.Matoba: "A System for Integration of Heterogeneous Biological XML Data"Genome Informatics 2001(Genome Informatics Series). 12. (2001)
• [文献書誌] J.Tanoue: "Graphical representation of Gene Ontology in Scalable Vector Graphics"Genome Informatics 2001(Genome Informatics Series). 12. (2001)