瀬々 潤
東京工業大学大学院 情報理工学研究科 計算工学専攻 准教授
[Lab Homepage]


研究課題 「適応形質と原因遺伝子の複雑な結びつきを解く方法の開発」
本研究の目標は,ゲノム・遺伝子配列,遺伝子発現等の特徴量と,適応形質に関する表現型情報が与えられた時,どの特徴量が,複合適応形質に寄与したかを調査する手法の開発である.適応前後の差異を調べる第一歩として,新型シーケンサを利用して遺伝子発現量や配列を観測し, 差のある遺伝子群に着目する方法がある.一歩踏み込んで,サポートベクトルマシンに代表される機械学習手法を用いて種を分離するモデルの作成も可能であるが,必ずしも成功しない.なぜなら,複合適応形質が起こる際に,中間状態への適応と中間状態から完成した形態への適応の二つ,あるいは,それ以上のモデルの構築が必要であるにもかかわらず,機械学習手法は単一の複雑なモデルで現象を表すことに注力しているためである.異なるアプローチとして,GWASやeQTL解析に見られる各特徴と表現型の相関を網羅的に調べる方法がある.この手法は単一遺伝子,単一座が引き起こす現象に関しては一定の成功を収めているが,複数の遺伝子や座が関わる場合には,どの要素が複合しているのかを判断することができないため解析に失敗する可能性が高い.本研究では,(1)新型シーケンサから得られるデータを基にゲノムの特徴量を抽出する手法の開発.(2)「複数の遺伝子が組み合わさって一つの表現型を作っている」という統計的に有意な関係を「複数」抽出する事で,可能な表現型の適応を列挙する手法の開発,を行い,結果として複合適応形質進化の関連遺伝子発見へと応用する.