ゲノム生物学バックボーンデータベースの構築提供

1)背景 ・2000年にゲノムデータを含む国際塩基配列データの規模が15万生物種、1000万件、100億塩基を超え、キーワード検索あるいは相同性検索を加えても、必要なデータを過不足なく抽出することが困難になってきた。蛋白質を代表とする生体高分子の立体構造や機能のデータベースや生体反応の経路に関するデータベースなど、幅広い生命現象の要素データベースも急速に拡大中である。 ・さらに、マイクロアレー/DNAチップ、TOFなどの新しい実験手法が生み出す膨大な実験データのデータベース化も個々に進んでいる。 ・生命現象を理解するためにはこれらの多種多様なデータベースを柔軟に統合利用することが必要である。なぜならば、個々の遺伝子とそれに対応する蛋白質の構造と一般的機能が分かっても、遺伝子ネットワークの構造と時間的動きを理解して初めて生命現象を理解できるからである。 ・統合利用を可能にするためには、相互運用性を実現するための情報技術、意味論上の整合性を実現するためのオントロジーならびに、GIGO効果をもたらさないために要素データベースの品質管理が重要である。また、統合したデータから情報と知識をする抽出するために、いわゆるデータマイニングの技術開発が必要である。それに加えて、検索ならびにマイニングの結果の優れた可視化が必要である。特に、時間的空間的要素(4次元(3D+T))を理解できるインターフェースが必要である。 ・新世代のデータベースは、静的にデータを蓄積したものにとどまらない。モデルをもとに、実験データの自己組織化機能と、生命現象のシミュレーション結果を含む自己増殖機能を備えたダイナミックなシステムとなる。 2)研究開発のねらい・着眼点、コンセプト、将来展望 ・「高品位配列データベースシステム」と「高品位配列データベース」を研究開発し、ゲノム科学研究のバックボーンを提供する。前者は、ゲノム科学研究グループで利用可能とし、後者はインターネットから広く一般に利用可能とする。 ・生命現象の時間軸からの解析を可能とする「四次元データベース」を研究開発し、世代を超えた生命情報の伝達および個体の発生から死までの生命情報の発現にかかわるシミュレーションを可能とするプラットフォームを提供する。 2000年にゲノムデータを含む国際塩基配列データの規模が15万生物種、1000万件、100億塩基を超え、キーワード検索あるいは相同性検索を加えても、必要なデータを過不足なく抽出することが困難になってきた。蛋白質を代表とする生体高分子の立体構造や機能のデータベースや生体反応の経路に関するデータベースなど、幅広い生命現象の要素データベースも急速に拡大中である。さらに、マイクロアレー/DNAチップ、TOFなどの新しい実験手法が生み出す膨大な実験データのデータベース化も個々に進んでいる。生命現象を理解するためにはこれらの多種多様なデータベースを柔軟に統合利用することが必要である。なぜならば、個々の遺伝子とそれに対応する蛋白質の構造と一般的機能が分かっても、遺伝子ネットワークの構造と時間的動きを理解して始めて生命現象を理解できるからである。統合利用を可能にするためには、相互運用性を実現するための情報技術、意味論上の整合性を実現するためのオントロジーならびに、GIGO効果をもたらさないために要素データベースの品質管理が重要である。また、統合したデータから情報と知識をする抽出するために、いわゆるデータマイニングの技術開発が必要である。それに加えて、検索ならびにマイニングの結果の優れた可視化が必要である。特に、時間的空間的要素(4次元(3D+T))を理解できるインターフェースが必要である。新世代のデータベースは、静的にデータを蓄積したものにとどまらない。モデルをもとに、実験データの自己組織化機能と、生命現象のシミュレーション結果を含む自己増殖機能を備えたダイナミックなシステムとなる。2)研究開発のねらい・着眼点、コンセプト、将来展望「高品位配列データベースシステム」と「高品位配列データベース」を研究開発し、ゲノム科学研究のバックボーンを提供する。前者は、ゲノム科学研究グループで利用可能とし、後者はインターネットから広く一般に利用可能とする。生命現象の時間軸からの解析を可能とする「四次元データベース」を研究開発し、世代を超えた生命情報の伝達および個体の発生から死までの生命情報の発現にかかわるシミュレーションを可能とするプラットフォームを提供する。

Japan Science and Technology Agency