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2015 年度 実績報告書

転写因子結合量から転写量を予測する物理化学的モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 25830148
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

二階堂 愛  国立研究開発法人理化学研究所, 情報基盤センター, ユニットリーダー (00383290)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードバイオインフォマティクス
研究実績の概要

昨年度までは、転写因子結合量とmRNA転写量の統計モデル、物理化学モデルの構築を進めてきた。今年度は、さらに統計モデル、物理化学モデルの理論的研究を進めた。統計モデルとしては、ChIP-sequencing (ChIP-seq)のシーケンスリードから、転写因子の結合位置、量、近隣遺伝子への割り当てを、同時にモデル化し推定する方法を研究した。この方法では、結合位置、量、近隣遺伝子への割り当ての確率の線形結合を考えることで、この3つを同時に推定する方法である。
また、遺伝子とChIP-seqで得られたピークを対応付ける方法について、比較検討した。遺伝子とChIP-seqのピークの割り当て方法には、次のような方法が考えられる。1つのピークを周辺遺伝子すべてに影響すると考えるか、遺伝子に近隣のピークのみを割り当てるか、あるいは、近隣のピークを統合して割り当てるか、割り当てる際に転写開始点、転写終了点との距離を考慮するか、などである。これらの方法を統計解析言語Rで実装し、性能を比較した。その結果、複数のピークを距離に応じて、近隣の遺伝子すべてに割り当てる方法が、もっともmRNAの発現量を表現することがわかった。遺伝子とピークの割り当てがより正確になったため、データを転写の統計モデル、物理化学モデルに当てはめることで、正確に転写因子結合と転写の関係を説明できるようになった。現在、この知見をまとめた論文を準備中である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] BioDevOpsによる再現性のあるDNAシーケンス解析環境の構築2016

    • 著者名/発表者名
      二階堂愛
    • 学会等名
      NPO並列生物情報処理イニシアティブシンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学 (東京都)
    • 年月日
      2016-03-11
    • 招待講演
  • [学会発表] 生命科学研究を加速するためのAIを計測と計算の融合から考える2016

    • 著者名/発表者名
      二階堂愛
    • 学会等名
      第2回 理研・産総研共同シンポジウム
    • 発表場所
      産業技術研究所 (茨城県・つくば市)
    • 年月日
      2016-02-02
    • 招待講演
  • [図書] 二階堂愛2015

    • 著者名/発表者名
      Rによる発現ヒートマップの描画 次世代シークエンサーDRY解析教本
    • 総ページ数
      408
    • 出版者
      学研メディカル秀潤社
  • [備考] 理化学研究所情報基盤センター バイオインフォマティクス研究開発ユニット

    • URL

      http://bit.riken.jp/

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公開日: 2017-01-06  

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