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J-GLOBAL ID：201902297101086995   整理番号：19A1477732

WASABI:遺伝子調節ネットワーク推論のための動的反復フレームワーク【JST・京大機械翻訳】

WASABI: a dynamic iterative framework for gene regulatory network inference

著者 (12件)： Bonnaffoux Arnaud (University Lyon, ENS de Lyon, University Claude Bernard, CNRS UMR 5239, INSERM U1210, Laboratory of Biology and Modelling of the Cell, Lyon, France) ,  Bonnaffoux Arnaud (Inria Team Dracula, Inria Center Grenoble Rhone-Alpes, Lyon, France) ,  Bonnaffoux Arnaud (Cosmotech, Lyon, France) ,  Herbach Ulysse (University Lyon, ENS de Lyon, University Claude Bernard, CNRS UMR 5239, INSERM U1210, Laboratory of Biology and Modelling of the Cell, Lyon, France) ,  Herbach Ulysse (Inria Team Dracula, Inria Center Grenoble Rhone-Alpes, Lyon, France) ,  Herbach Ulysse (Univ Lyon, Universite Claude Bernard Lyon 1, CNRS UMR 5208, Institut Camille Jordan, Villeurbanne, France) ,  Richard Angelique (University Lyon, ENS de Lyon, University Claude Bernard, CNRS UMR 5239, INSERM U1210, Laboratory of Biology and Modelling of the Cell, Lyon, France) ,  Guillemin Anissa (University Lyon, ENS de Lyon, University Claude Bernard, CNRS UMR 5239, INSERM U1210, Laboratory of Biology and Modelling of the Cell, Lyon, France) ,  Gonin-Giraud Sandrine (University Lyon, ENS de Lyon, University Claude Bernard, CNRS UMR 5239, INSERM U1210, Laboratory of Biology and Modelling of the Cell, Lyon, France) ,  Gros Pierre-Alexis (Cosmotech, Lyon, France) ,  Gandrillon Olivier (University Lyon, ENS de Lyon, University Claude Bernard, CNRS UMR 5239, INSERM U1210, Laboratory of Biology and Modelling of the Cell, Lyon, France) ,  Gandrillon Olivier (Inria Team Dracula, Inria Center Grenoble Rhone-Alpes, Lyon, France)
資料名： BMC Bioinformatics (Web)  (BMC Bioinformatics (Web))
巻： 20  号： 1  ページ： 220  発行年： 2019年 
JST資料番号： U7025A  ISSN： 1471-2105  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 遺伝子発現データからの遺伝子調節ネットワークの推論は,システム生物学において長く,かつ非常に困難なタスクである。最近,単一細胞トランスクリプトームデータは,成功と限界の両方で,遺伝子調節ネットワーク推論のために大量に使用されている。本研究では,現在のアプローチに関連するいくつかの限界に取り組む,時間スタンプ単一セルデータから因果的動的ネットワークを推論するために専用の,wasabiと呼ばれる反復アルゴリズムを提案した。最初に,外部刺激によって提供される情報が,ネットワークを通して広がる波のようなカスケードを通して1対1に影響を及ぼすことを仮定する波動の概念を導入した。この概念は,遺伝子がそれらの調節時間に関して秩序化された後に,ネットワークの一つの遺伝子を時間的に推論することを可能にする。次に,単一細胞レベルにおける遺伝子発現の適切な記述のための結合区分決定論的Markov過程から成る機構モデルを用いて,in silicoでシミュレートした小ネットワークを正しく推論する能力を実証した。最後に,赤血球分化の鳥類モデルに関するin vitroで発生したデータにワサビを適用した。得られた遺伝子調節ネットワークの構造は,この過程を制御する分子機構に新しい光を与える。特に,ハブ遺伝子に対する証拠と予想されるよりもはるかに分散したネットワーク構造を見出した。興味深いことに,多くの遺伝子が分化誘導刺激の直接制御下にあることを見出した。まとめると,これらの結果は,いくつかの一般的な遺伝子調節ネットワーク推論問題に取り組むことができることを示している。著者らの希望は,wasabiが,タイムスタンプ単一細胞データのパワーを完全に利用するために,生物学者を助けるのに役立つことを証明することである。Copyright 2019 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 遺伝子発現 ,  *遺伝子 ,  *ネットワーク ,  Markov過程 ,  in vitro実験 ,  トランスクリプトーム ,  ネットワーク構造
準シソーラス用語： 分子機構 ,  in silico ,  決定論 ,  動的ネットワーク ,  スタンプ ,  単一細胞 ,  遺伝子発現データ ,  *遺伝子調節ネットワーク , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： 単一細胞トランスクリプトーム ,  遺伝子ネットワーク推論 ,  マルチスケールモデリング ,  プロテオミクス ,  高並列計算 ,  T2EC ,  赤血球形成

分類 (2件)： 分子・遺伝情報処理  (JE15040B) ,  遺伝子発現  (EC02040Q)

引用文献 (64件)：

• Genome Res; Gene regulatory networks and the role of robustness and stochasticity in the control of gene expression; LT MacNeil, AJ Walhout; 21; 5; 2011; 645-57; citation_id=CR1
• N Engl J Med; Putting the patient back together - social medicine, network medicine, and the limits of reductionism; JA Greene, J Loscalzo; 377; 25; 2017; 2493-9; citation_id=CR2
• Nature; Haematopoietic stem and progenitor cells from human pluripotent stem cells; Ryohichi Sugimura, Deepak Kumar Jha, Areum Han, Clara Soria-Valles, Edroaldo Lummertz da Rocha, Yi-Fen Lu, Jeremy A. Goettel, Erik Serrao, R. Grant Rowe, Mohan Malleshaiah, Irene Wong, Patricia Sousa, Ted N. Zhu, Andrea Ditadi, Gordon Keller, Alan N. Engelman, Scott B. Snapper, Sergei Doulatov, George Q. Daley; 545; 7655; 2017; 432-438; citation_id=CR3
• Nature; Conversion of adult endothelium to immunocompetent haematopoietic stem cells; Raphael Lis, Charles C. Karrasch, Michael G. Poulos, Balvir Kunar, David Redmond, Jose G. Barcia Duran, Chaitanya R. Badwe, William Schachterle, Michael Ginsberg, Jenny Xiang, Arash Rafii Tabrizi, Koji Shido, Zev Rosenwaks, Olivier Elemento, Nancy A. Speck, Jason M. Butler, Joseph M. Scandura, Shahin Rafii; 545; 7655; 2017; 439-445; citation_id=CR4
• Cell; Direct reprogramming of fibroblasts into functional cardiomyocytes by defined factors; M Ieda, J-D Fu, P Delgado-Olguin, V Vedantham, Y Hayashi, BG Bruneau, D Srivastava; 142; 3; 2010; 375-86; citation_id=CR5

タイトルに関連する用語 (4件)： 遺伝子調節ネットワーク ,  推論 ,  反復 ,  フレームワーク