• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2008 Fiscal Year Annual Research Report

インシリコ生命ネットワーク構築のための遺伝子ネットワーク推定とシミュレーション

Research Project

Project/Area Number 17017008
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

宮野 悟  The University of Tokyo, 医科学研究所, 教授 (50128104)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松野 浩嗣  山口大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (10181744)
井元 清哉  東京大学, 医科学研究所, 准教授 (10345027)
長崎 正朗  東京大学, 医科学研究所, 助教 (90396862)
Keywords遺伝子ネットワーク / マイクロアレイ / パスウェイモデリング / タンパク質相互作用 / シミュレーション
Research Abstract

ベクトル自己回帰モデルを用いると, パラメータ数が観測時点数よりも大きくなるため解の不定性の問題が起こるが、この問題を, 次元圧縮を考慮した状態空間モデルから次元制約つきの自己回帰過程を導出することで克服し大規模な遺伝子ネットワーク推定を実現した.また, 状態空間モデルに基づいた統計的モデルを構築し, 生物的/技術的リプリケートをうまく使えるようにし, それに基づいた遺伝子ネットワーク推定のアルゴリズムを提案した.さらに, LI正則化ノンパラメトリックベクトル自己回帰モデルによる遺伝子ネットワーク推定手法を開発し, 基底関数の数に比例してパラメータが増加するという問題を解決した.半順序制約を用いたベイジアンネットワークの構造学習アルゴリズムeKNアルゴリズムを開発した.
Gell System Ontelogyに基づいて記述された動的パスウェイを妥当なものであるかを検証するための方式を開発した.これにより, 動的パスウェイに対して, オントロジーを用いた論理推論などの知識処理の枠組みを構築した.また, TRANSPATHからGSML形式に変換する方式を開発した.さらに, 大きなサイズのパスウェイを高速にレイアウトするsweep calculation法というアルゴリズムを開発した.
外部からの光がサーカディアンリズムに与える影響を, マウスの5つの時計遺伝子からなるモデルをハイブリッド関数ペトリネットで構築し, シミュレーション解析により, これら5つの時計遺伝子からなるフィードバックループ機構が光による時刻依存的な位相シフトを起こさせていることを見出した.また, リカレントニューラルネットワークによる細胞内反応経路の脆弱・頑健部位の推定法を開発した.

  • Research Products

    (12 results)

All 2008 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Statistical inference of transcriptional module-based gene networks from time course gene expression profiles by using state space models2008

    • Author(s)
      Hirose, O., Yoshida, R., Imoto, S. Yamaguchi, R. Higuchi, T., Charnock Jones, D. S. Print, C. Miyano, S.
    • Journal Title

      Bioinformatics 24(7)

      Pages: 932-942

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analyzing time course gene expression data with biological and technical replicates to estimate gene networks by state space models2008

    • Author(s)
      Hirose, O., Yoshida, R., Yamaguchi, R. Imoto, S. Higuchi, T., Miyano, S.
    • Journal Title

      Proc. 2nd Asia International Conference on Modelling & Simulation 2

      Pages: 940-946

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Estimation of nonlinear gene regulatory networks via Ll regularized NVAR from time series gene expression data2008

    • Author(s)
      Kojima, K., Fujita, A., Shi mamura, T., Imoto, S. Miyano, S.
    • Journal Title

      Genome Informatics 20

      Pages: 357-360

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Partial, order-based Bayesian network learning algorithm for estimating gene networks2008

    • Author(s)
      Numata, K. Imoto, S. , Miyano, S.
    • Journal Title

      Proc. IEEE Bioinformatics and Biomedicine 2008

      Pages: 357-360

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rule-based reasoning for system dynamics in cell systems2008

    • Author(s)
      Jeong, E. Nagasaki, M., MiYano, S.
    • Journal Title

      Genome Informatics 20

      Pages: 25-36

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fast grid layout algorithm for biological networks with sweep calculation2008

    • Author(s)
      Kojima, K. , Nagasaki, M., Miyano, S.
    • Journal Title

      Bioinformatics 24(12)

      Pages: 1433-1441

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Systematic reconstruction of TRANSPATH data into Cell System Markup Language2008

    • Author(s)
      Nagasaki, M., Saito, A., Chen, L. , Jeong, E. , Miyano, S.
    • Journal Title

      BMS Systems Biology 2

      Pages: Online No. 53

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simulation analysis for the effect of light-dark cycle on the entrainment in circadian rhythm2008

    • Author(s)
      Mito, N. Ikegami, Y. Matsuno, H., Miyano, S. Inouye S.T.
    • Journal Title

      Genome Informatics 21

      Pages: 212-223

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prediction of fragile points for robustness checking of cell systems2008

    • Author(s)
      Kitakaze, H. Kanda, M. Nakatsuka, H., Ikeda, N. Matsunn. Mivsnn. S.
    • Journal Title

      lEICE TRANSACTIONS on Information and Systems D J91-D(9)

      Pages: 2404-2417

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Computational Platform for Systems Biology2008

    • Author(s)
      Miyano, S.
    • Organizer
      BIOINFO 2008
    • Place of Presentation
      Chungbuk National Univ ersity, Korea
    • Year and Date
      2008-11-13
  • [Presentation] Cell System Markup Language and Cell Illustrator for Systems Biology Computational Platform2008

    • Author(s)
      Miyano, S.
    • Organizer
      Formal Methods in Systems Biology Workshop
    • Place of Presentation
      Microsoft Research Cam bridge, UK
    • Year and Date
      2008-06-04
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.csml.org/

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi