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エピゲノム・シングルセル大規模統合解析システムの構築

研究代表者
中戸隆一郎
東京大学・定量生命科学研究所・先端定量生命科学研究部門・大規模生命情報解析研究分野
http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/nakatolab/

研究概要

シングルセル解析は細胞群に含まれる生体情報を個々の細胞レベルで観測し、腫瘍を含む生体組織の細胞内不均一性 (heterogeneity)や、細胞分化の方向性(trajectory)、遺伝子発現の確率的ゆらぎ (stochasticity)などを調査するための手法である。次世代シークエンサーを用いたシングルセル解析技術の著しい発展により、遺伝子発現情報のみならず、オープンクロマチンなどのエピゲノム情報やゲノム立体構造など、様々なオミクス情報を全ゲノムレベルで観測可能になってきている。一方で、そのようにして得られた様々なゲノム情報の統合、あるいは従来の多細胞解析とシングルセル解析の統合など、多種多様な情報を持つ大規模なデータから生物学的に意味のある知見を得るための情報解析技術の開発は未だ発展途上である。
本研究では、シングルセル解析・多細胞解析を含めた複数アッセイのデータセットを頑健かつ効率的に統合解析・可視化できるシステムを構築する。大規模解析サーバ環境の提供および、最先端の知見を反映したシングルセル解析パイプラインを構築・運用し、他班員により生成されたシングルセルデータの解析を支援すると共に、領域内の他の研究者と連携しながら、顕微鏡画像データとゲノムデータの統合や、シングルセルデータを用いた数理モデリングなど、今なお困難な問題を解決する新規アルゴリズムの開発にも取り組み、領域内外のシングルセル・多細胞ゲノム解析分野に貢献する。

参考文献

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  3. Bleuyard JY, Fournier M, Nakato R., Couturier AM, Katou Y, Ralf C, Hester SS3, Dominguez D, Rhodes D, Humphrey TC, Shirahige K, *Esashi F, MRG15-mediated tethering of PALB2 to unperturbed chromatin protects active genes from genotoxic stress, Proc Natl Acad Sci., vol. 114, no. 29, 2017.
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  11. Tanaka S., Nakato R., Katou Y., Shirahige K., *Araki H., Origin Association of Sld3, Sld7, and Cdc45 Proteins Is a Key Step for Determination of Origin-Firing Timing, Current Biology, vol. 21, issue 24, 2055-2063, 2011.

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