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ライフサイエンスソリューション

可視化システム(ビューワ)構築・運用 大学共同利用機関法人 情報・システム研究機構 国立遺伝学研究所さま

大量、多岐にわたるバイオデータをさまざまな切り口で可視化する
公開ビューワ

平成16年度に文部科学省により開始された「ゲノムネットワークプロジェクト」では、生命現象を成立させている遺伝子間の相互作用ネットワークを明らかにすることが大きな目標として掲げられました。データセンターとしての役割を担う国立遺伝学研究所さまは、プロジェクトで産生された大量、多岐にわたる実験データを、世界中の研究者が活用するためのプラットフォームを公開されました(http://genomenetwork.nig.ac.jp/)。

今回、日立ソリューションズが国立遺伝学研究所さまのパートナーとして、公開プラットフォームの基幹となる「統合データベース利用システム(公開・可視化システム)」の開発を担当した実績をご紹介いたします。

導入前の課題

プロジェクト産生実験データを研究利用するための仕組みが必要。

プロジェクトにおいて、遺伝子間の関連を網羅的に調べるために、各研究機関が数万件もの遺伝子を対象として数々の実験を行い、その結果、大量かつ多岐にわたる実験データが産生されました。それらは生命現象の解明へとつながる貴重な情報ですが、それらを実際の研究に役立てるためには、データを精査し、意味づけ、統合し、情報基盤を構築すると共に、検索、可視化の機能を備えた公開システムが必要とされました。

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導入時の取り組み

複雑かつ多様な遺伝子間の関連を明らかにするために。

プロジェクトの大きな目的が、遺伝子間の相互作用ネットワークを明らかにすることでした。そこで、単に目的の遺伝子を検索するだけではなく、目的の遺伝子と関連が考えられる遺伝子をさまざまな切り口で見つけられるような仕組みを導入することが課題でした。

また、さまざまな研究機関から集められた実験データは、形式や数値の基準が異なり、またイレギュラーなデータが含まれているものもあり、多種多様でした。そのため、利用者がそれらを一定の基準で評価し、比較できるようにするための方式を規定することに困難を伴いました。

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導入後の効果

世界中の研究者がプロジェクト産生の実験データを利用可能に。

公開された「統合データベース利用システム」を通じて、プロジェクト産生の実験データを世界中の研究者が利用できるようになりました。また、本システムを利用することで、発現プロファイル、タンパク質間相互作用など関連が考えられる遺伝子セットを複数の方式で可視化し、さらなる関連遺伝子の検索を行うことが可能となりました。

そのグラフィカルな画面にもご好評をいただき、そのまま学会のポスター発表の図面として利用される研究者もいました。

相互作用する遺伝子を次々と展開。ネットワークビューワ

ネットワークビューワでは、プロジェクト産生のタンパク質間相互作用実験(複数)の結果に加え、公共データベースのタンパク質間相互作用情報を合わせて表示し、動的なネットワークの描画を実現しました。また、データソースを指定した関連遺伝子のさらなる検索や、2遺伝子間の経路検索、発現情報によるフィルタを可能としました。

発現プロファイルが相関・逆相関する遺伝を検索。ヒートマップビューワ

ヒートマップビューワでは、qRT-PCRおよびマイクロアレイ実験の結果をヒートマップ&デンドログラムで描画しました。また、パラメータを指定して、発現プロファイルが相関する遺伝子、逆相関する遺伝子を検索して画面に追加することを可能としました。

ゲノム上のランドマークをホモログ/パラログ間で比較。ゲノム比較ビューワ

プロジェクトでは、ゲノム位置情報に結びつくさまざまな実験データが産出されました。それらを公共データベースの情報と合わせて、ホモログ/パラログ間で遺伝子開始位置をそろえて上流領域を中心に比較する機能として、ゲノム比較ビューワが開発されました。

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プロフィール

大学共同利用機関法人 情報・システム研究機構 国立遺伝学研究所さま

■所在地 〒411-8540 静岡県三島市谷田1111
■創立 1949(昭和24)年6月1日
■URL http://www.nig.ac.jp/

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