| 研究課題/領域番号 |
16K00387
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生命・健康・医療情報学
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| 研究機関 | 早稲田大学 (2021-2022)
大阪大学 (2016-2020) |
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研究代表者 |
大里 直樹 早稲田大学, 理工学術院総合研究所(理工学研究所), 主任研究員 (50509536)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 遺伝子発現 / 転写制御 / 転写因子 / エンハンサー / クロマチン相互作用 / インシュレータ / エピゲノム / 深層学習 |
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| 研究成果の概要 |
遺伝子発現制御の基本的な転写制御や制御に関わる転写因子（DNA結合タンパク質）とDNA結合配列について、情報解析により予測した。遺伝子から離れた位置に結合する転写因子が発現を制御する遺伝子（転写標的遺伝子）の対応基準を評価する指標を開発した。遺伝子から離れた位置に結合する転写因子と遺伝子の相互作用の仕切り（インシュレータ）機能に関わる転写因子を予測するために、複雑なモデルを扱う深層学習による手法を開発した。意外にも多くの転写因子が予測され、既知の転写因子CTCFと同様にDNA結合配列の向きに偏りがあり、遺伝子発現量の予測結果に影響した。またインシュレータ機能と相分離の関わりが示唆された。
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| 自由記述の分野 |
バイオインフォマティクス、計算生物学、生命情報学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
インシュレータ機能に関わる転写因子が多く予測され、既知の転写因子CTCFと同様に、DNA結合配列の向きの偏りがあり、遺伝子発現量に影響する傾向が示された。CTCFは相分離と関わることが論文で報告され、DNA結合配列の向きの偏りという構造的な特徴とインシュレータ機能、相分離が関連すると考えられる。情報解析により、このような特徴を発見でき、分子生物学実験では困難と思われる。またインシュレータ機能を考慮した遺伝子発現量の予測を行った。分子的なメカニズムに基づき、より正確な予測法の開発や、新規の制御関係やメカニズムの発見に貢献する。疾患の原因や治療標的となる遺伝子発現制御の予測に貢献する。
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