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2011 年度 実施状況報告書

ポストゲノム機能解析を促進する新規データ統合手法の開発~新規共発現関係の探索~

研究課題

研究課題/領域番号 23700355
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

福島 敦史  独立行政法人理化学研究所, メタボローム情報ユニット, 研究員 (80415281)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2013-03-31
キーワードバイオインフォマティクス
研究概要

今年度は、遺伝子共発現解析による遺伝子機能予測を向上させるために、実験データセットごとの相関係数分布を考慮した重み付けを用いる新規データ統合アルゴリズムの開発を行った。収集したアレイデータの重複を取り除き、メタデータと共に整理を行った。各データの品質評価をロバスト線形フィッティング法に供し、共発現推定に使用できない異常データを検出したのち、以降の解析から排除した。収集したシロイヌナズナのマイクロアレイ (Affymetrix GeneChip ATH1) のデータセットの各々に対して、共発現データを計算する際に影響を及ぼすと考えられる実験デザイン、統計的検定による発現差異遺伝子群のデータ分布および相関係数値の分布から、最終的な共発現結果への寄与度を効果的に測る指標を選定した。これら指標から各データセットの特異性・寄与度と見なしうるスコアに基づいてデータ統合の際の重み付けを行い、データ統合の有効性を明らかにした。また並行して、シロイヌナズナのみならずイネ・トマトといった作物に関するアレイデータについても網羅的なデータおよびメタデータ収集を開始した。これらについては次年度以降、同様の重みづけを検討し、植物種間比較を可能とする共発現解析の準備とする。また共発現差異解析 (differential coexpression analysis) は、組織間・ストレス処理間等の二群比較を遺伝子の発現量の平均値の差ではなくて、共発現ネットワークの違いにより調べ、相補的な情報を提供する手法である。その特徴を使って、さらなる遺伝子機能予測の向上が期待できるため、この共発現差異解析結果についても、上記データ統合アルゴリズムの影響について調べていく。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

特に、研究遂行にあたり障害は無かった。

今後の研究の推進方策

研究計画に沿って、円滑に遂行する。

次年度の研究費の使用計画

シロイヌナズナのGeneChip ATH1を購入予定。様々な環境擾乱(光の波長を変化させる・生育温度を変える)による遺伝子発現レベルへの影響を調べ、新規共発現関係の発見から遺伝子機能予測へとつなげる。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Exploring tomato gene functions based on coexpression modules using graph clustering and differential coexpression approaches2012

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Fukushima
    • 雑誌名

      Plant Physiol.

      巻: 158 ページ: 1487-1502

    • DOI

      10.1104/pp.111.188367

    • 査読あり
  • [学会発表] Exploring tomato gene functions based on coexpression modules using graph clustering approaches2011

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Fukushima, Tomoko Nishizawa, Mariko Hayakumo, Shoko Hikosaka, Kazuki Saito, Eiji Goto, Miyako Kusano
    • 学会等名
      The 2011 Annual Conference of the Japanese Society for Bioinformatics
    • 発表場所
      神戸国際会議場 (兵庫県)
    • 年月日
      2011年11月8日-10日
  • [学会発表] Characterizing coexpression modules using graph clustering and differential correlation approaches in Solanum lycopersicum2011

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Fukushima, Tomoko Nishizawa, Mariko Hayakumo, Shoko Hikosaka, Kazuki Saito, Eiji Goto, Miyako Kusano
    • 学会等名
      8th Solanaceare and 2nd Cucurbitaceae Joint Conference
    • 発表場所
      神戸国際会議場 (兵庫県)
    • 年月日
      2011年11月28日-12月2日

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公開日: 2013-07-10  

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