ゲノム比較解析システムの構築

基因组比较分析系统的构建

• 批准号: 14015233
• 负责人: 内山 郁夫
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14015233/
• 关键词: 比較ゲノム解析; オーソログ分類; 微生物ゲノム; ゲノムデータベース; ゲノム進化

本課題では、ゲノムの機能や進化に関する知見を得ることを目的として、多数のゲノムを比較するための方法論の開発を行い、その手法を用いて、主として微生物ゲノムデータを対象としたゲノム比較解析システムの構築を行うことを目標としている。今年度は、微生物ゲノム比較解析システムMBGDの整備を昨年度に引き続いて行い、100を超えるゲノムへの対応を可能とした。このシステムは、最新データを用いて利用者の要求に基づくオーソログ分類表を作成し、ゲノム比較が自在に行えるユニークなシステムとして認知されつつある。並行して、このシステムの核となるオーソログ分類アルゴリズムに関して以下の改良を行った。まず、ゲノム上の遺伝子の並びの情報を用いたオーソログアライメント法の開発を行い、複数の近縁ゲノムにおいて構造的に共通に保存された領域の抽出を行う問題への適用を試みた。また、遺伝子内部に繰り返しを含むケースに対応するため、ドメイン分割アルゴリズムの拡張を行った。さらに、利用者が与えた種系統関係に関する(部分的)情報をオーソログ分類に反映させるための方法の開発を行った。また、得られた階層的クラスタリング結果を保存しておいて、そこから情報を切り出して提示する機能を追加し、パラメータ変更や外群を用いた比較を効率よく行えるよう改良した。これらの機能を実際のシステムに反映し、活用していくことは今後の課題として残されているが、比較ゲノム解析のための基礎的な方法を固めたことにより、今後より広範な問題への適用が可能になったものと考えている。

在这个项目中，我们将开发一种比较大量基因组的方法，目的是获得有关基因组功能和进化的知识，并将利用该方法开发主要针对微生物基因组数据的基因组比较分析系统。构建以下内容。今年，我们在去年的基础上继续改进微生物基因组比较分析系统MBGD，使其能够处理100多个基因组。该系统作为一个独特的系统而获得认可，该系统使用最新数据根据用户请求创建直向同源分类表，并允许进行基因组比较。与此同时，我们对该系统核心的直系同源分类算法进行了以下改进。首先，我们利用基因组中基因排列的信息开发了一种直系同源比对方法，并尝试将其应用于提取多个密切相关的基因组中结构保守区域的问题。此外，我们扩展了域划分算法以处理基因包含重复的情况。此外，我们开发了一种方法来反映用户在直系同源分类中提供的物种系统发育关系的（部分）信息。我们还添加了一个功能来保存获得的层次聚类结果并从中提取和呈现信息，从而可以更有效地使用外组进行参数更改和比较。在实际系统中反映和利用这些功能仍然是未来的挑战，但通过巩固比较基因组分析的基本方法，未来将有可能解决更广泛的问题，我们相信现在可以应用。它。

项目成果

Takami, H., Takaki, Y., Uchiyama, I.: "Genome sequence of Oceanobacillus iheyensis isolated from the Iheya Ridge and its unexpected adaptive capabilities to extreme environments"Nucleic Acids Res.. 30. 3927-3935 (2002)

Takami, H.、Takaki, Y.、Uchiyama, I.：“从 Iheya Ridge 分离的 Oceanobacillus iheyensis 的基因组序列及其对极端环境的意外适应能力”Nucleic Acids Res.. 30. 3927-3935 (2002)