生命系の大局的構造とその階層的複雑化に対する理論構築

关于生命系统的整体结构及其层次复杂性的理论构建

• 批准号: 15011214
• 负责人: 田中 博
• 金额: $ 3.14万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 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: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15011214/
• 关键词: 進化; 生態生命情報学; シグナル伝達系; プロテオーム; 自己組織化

ヒトゲノム解読も一応終了して網羅的研究もトランスクリプトームやプロテオームへと広がりつつあるなかで、網羅的生命情報から「生命をシステムとして理解する」方向が、最近の重要な目標の1つになりつつある。申請者はこれまで複雑系の視点から生命系の解明に携わってきたが、近年、発生制御遺伝子など生命の系構築に関連するゲノム情報が急速に蓄積される状況を踏まえ、生命のシステム的構造についての枠組み理論の構築には、これら「系構築」関連遺伝子グループの網羅的ゲノム情報を詳細に検討し、「システムとしての生命」が進化的にも発生的にもどのように形成されるかを解明することが最も有効なアプローチであると考えた。そして、2つの課題を究明した。(1)遺伝子ネットワーク系の進化理論の構築とHox系およびMHC系への適用遺伝子ネットワークの<ネットワーク構造>の進化についてその進化的複雑化を解明する方法論を構築する。とくに発生を制御する多重遺伝子族であるHox遺伝子族について、その遺伝子重複による進化的複雑化の過程を明らかにした。(2)タンパク質間相互作用ネットワークによる生命分子ネットワークの構築原理の解明Yeastのtwo-hybrid systemによるデータを基礎にして、生命分子ネットワークの構築原理を解明した。本研究では多細胞生物に特有な発生関連遺伝子の階層的構造の形成過程を進化的に解明するもので、当該領域の目標達成に他の班員の実験的研究成果と総合して、システム理論の立場から貢献した。

随着人类基因组的解密，现在完整而全面的研究正在传播到转录组和蛋白质组中，从全面的生活信息中“理解生活为系统”的方向已成为当今最重要的目标之一。申请人已经从复杂系统的角度参与了阐明生命系统的参与，但是近年来，与生命系统的建设相关的基因组信息（例如发育控制的基因）正在迅速积累，并且为了构建有关生活系统结构的框架理论，我们认为最有效的方法是详细介绍了这些系统的全面构建，这些构建的构造是如何统计的，这些构建的构造是如何统计的。在进化和发展上形成。然后，研究了两个问题。 （1）基因网络系统和方法的进化理论的构建，以阐明基因网络的进化复杂性及其在HOX和MHC系统中的应用。阐明了由于基因的重复而引起的进化复杂性的过程，HOX基因家族是一个调节发育的多基因家族。 （2）根据酵母两种杂交系统的数据，通过蛋白质 - 蛋白质相互作用网络构建生物分子网络的原理，我们已经阐明了构建生物分子网络的原理。这项研究的发展旨在阐明与多细胞生物独有的发展相关基因的发展分层结构的形成过程，并从系统理论的角度与其他团队成员的实验研究结果相结合，有助于实现该领域的目标。

项目成果

Hiroshi Tanaka: "Computational approach toward challenges in post-genomic era"IMIA Yearbook of medical informatics03. 621-624 (2003)

田中浩：“应对后基因组时代挑战的计算方法”IMIA 医学信息学年鉴03。

田中 博: "ゲノム医療から見た疾患モデルの展開"日本医療情報学会誌. 23(印刷中). (2004)

Hiroshi Tanaka：“从基因组医学角度发展疾病模型”，日本医学信息学会杂志 23（出版中）。

Fengrong Ren, Hiroshi Tanaka, et al.: "Longitudinal phylogenetic tree of within-host viral evolution from noncontemporaneous samples : a distance-based sequential-linking method"GENE. 317. 89-95 (2004)

Fengrong Ren、Hiroshi Tanaka 等人：“来自非同期样本的宿主内病毒进化的纵向系统发育树：基于距离的顺序链接方法”GENE。

Qing-Wei Zhang, Hiroshi Tanaka, et al.: "Replicated studentized-deviate detection applied to the identification of differentially expressed genes in TNF-α-stimulated cells"GENE. 324. 89-96 (2004)

Qing-Wei 张、Hiroshi Tanaka 等人：“复制学生化偏差检测应用于 TNF-α 刺激细胞中差异表达基因的鉴定”GENE. 324. 89-96 (2004)

Yasuhiro Suzuki, Hiroshi Tanaka, et al.: "Investigation of tritrophic interactions in an ecosystem using abstract chemistry"Artifitial Life Robotics. 6. 129-132 (2003)

Yasuhiro Suzuki、Hiroshi Tanaka 等人：“使用抽象化学研究生态系统中的三营养相互作用”人工生命机器人。