研究内容紹介 のバックアップ(No.1)


Ikemura Laboratory?

現在、行っている研究内容の項目です。

Self-Organizing Mapアルゴリズムの改良

  • 教師なしと教師あり学習の評価
  • 距離尺度のチューニング
  • 配列データからの数値化方法の検討
  • その他多変量解析手法や自然言語処理を用いたゲノム比較解析

Self-Organizing Mapを用いたゲノム配列解析

  • ゲノム配列のオリゴタイド組成による生物種固有な特徴の検出
    • 微生物ゲノムにおける水平伝播遺伝子候補の抽出
    • 微生物ゲノムにおける遺伝子の水平伝播における微生物間の進化過程の推定--ヒトや哺乳類動物に特有な特徴を持つゲノム領域の検出
      • ex: マウスゲノムインプリングに関わるメチル化領域の特徴抽出
    • 遺伝子制御機構に関与する転写因子の特徴の解明と探索
  • ゲノム語辞典編纂
  • 環境中より取得されたメタゲノム配列からの生物多様性の推定法への適応
    • 南極や北極の氷山・氷床コアに存在する微生物の多様性の解明@極地研神田先生と瀬川さんとの共同研究
    • 南極湖底中のコケ坊主の微生物相の解明と生命システムの推定@広島大長沼先生との共同研究
    • 温泉やアカシボ (赤雪) @北大福井先生との共同研究
    • ヒト口腔内の微生物多様性の解明@理研坂本さんとの共同研究
    • ヒト腸内細菌の多様性の解明@理研べんの先生と林さん(現:前橋工科大学)との共同研究
    • 地下水の環境メタゲノムライブラリー@海洋バイオテクノロジー研究所渡辺一哉先生と内山拓(現:産総研)さんとの共同研究
  • アミノ酸配列を対象としたたんぱく質の機能推定法の確立を目指して
    • オリゴペプタイド組成に着目したタンパク質機能分類

コドン組成解析

  • コドン使用頻度とタンパク質生産量との関連の解明
  • 主成分分析等の多変量解析による生物種固有なコドン組成の抽出
  • SOMによる生物種間比較

ゲノム配列解析とデータベース構築

  • 微生物ゲノムDB構築
    • GIB (Genome Information Broker):ゲノムが完全解読された微生物ゲノムを網羅したゲノム情報のデータベース
    • GIB-V (Genome Information Broker for Virus):ゲノムが完全解読されたウィルスゲノムのデータベース
    • GIB-IS (Genome Information Broker for Insersion Sequence)
  • 微生物ゲノム再アノテーションプロジェクト(GTPS)
  • G-InforBIO (ゲノム配列解析用ソフト)
    • G-InforBIO は 国際塩基配列データベース(INSD, DDBJ/EMBL/Genbank) から公開されているゲノム情報を中心に端末のパソコン上で効率的に統合・解析できるツールであり、フリーソフトウェアとして提供されている (http://www.wdcm.org/)。本ツールの主な機能は、アノテーション情報の編集、配列データの相同性解析とクラスタ解析である。解析プログラムは現在 9 種類搭載されている。これらの機能を利用することで、近縁種間の比較ゲノム解析やゲノムを対象とした遺伝子単位などの配列断片の網羅的解析など、ゲノム情報を活用することが可能である。
  • APIの開発 (DDBJ Web services)
    プログラムから直接操作したいという需要を認識したDDBJは、SOAP/WSDLを使って そのほとんどのデータ検索・解析ツールを標準的Web servicesとして公開した。この新機能はすでに国内外から利用されているが、DDBJとしても複数の情報資源を組み合わせた種々のワークフローの開発を行っている。その結果、Web servicesによって多様なバイオ情報資源の統合利用環境を構築できると考えている。
  • 実験により取得された画像データを対象とした3D画像の構築
    • マウスのCT画像を対象としたマウスの3D画像の構築
    • 顕微鏡写真データを対象とした3D画像の構築
  • タイレリア原虫ゲノム解析
  • 大気環境の物理化学的要因がヒトの環境適応能に及ぼす影響について
  • ジェマティモナスゲノム配列解析
  • 共生メタン生成菌ゲノムを対象とした比較ゲノム解析

その他 (これまで参加してきたプロジェクトについての紹介を兼ねて)

  • 日本語バイオポータルサイト(jabion)構築にも参加
  • 大腸菌ゲノム国際アノテーション会議に参加し、MG1655とW3110の遺伝子位置の同定を共同で担当
  • GBIF日本ノードの立ち上げにもちょっと参加。
  • DDBJ運用業務(登録業務システムの運用等)
  • 国立遺伝学研究所スパコンシステム導入作業参加