| 研究課題/領域番号 |
17K15050
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
システムゲノム科学
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| 研究機関 | 高知大学 (2023)
東京大学 (2018-2022)
広島大学 (2017) |
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研究代表者 |
菅原 武志 高知大学, データサイエンスセンター, 特任講師 (60713005)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | ゲノム構造変化 / 数理モデル / データ駆動 |
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| 研究成果の概要 |
本計画では、細胞集団Hi-Cデータを用いたデータ駆動型モデリング手法でゲノム構造地形を定量化し、細胞周期や細胞分化に伴うゲノム構造変化を統一的に記述することを目指していた。しかし、サンプリングの困難さから手法の方向性を見直した。新たに提案する手法は、単一細胞Hi-Cデータと生成モデルを用いて細胞周期依存的ゲノム3次元構造変化を詳細に可視化するもので、データ数の少なさを補い、静的データから動的情報を抽出する点に独創性がある。これにより、ゲノム構造推定の新たなフェーズに発展し、進捗結果を学会で発表した。今後は細胞分化過程の解析にも応用予定であり、新たな研究分野への展開が期待される。
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| 自由記述の分野 |
ゲノム生物学、生物物理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、Hi-Cデータ駆動型モデリング手法を用いてゲノム構造地形を定量化し、細胞状態変化に伴うゲノム構造変化を統一的に記述する点で学術的意義がある。細胞周期や細胞分化に伴うゲノム構造変化の数理的枠組みを細胞集団データから提案することを目指したが、サンプリングの困難さから軌道修正を行った。新提案手法は、単一細胞データと生成モデルを用いてゲノム3次元構造変化を詳細に可視化し、データ数の少なさを生成モデルで補う点に萌芽性があり、静的データから動的情報を抽出する手法にも独創性がある。この手法は他の単一細胞データ解析にも応用可能で、遺伝子動態やゲノム構造の多様性の解析に貢献し、社会的意義も大きい。
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