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ウェルグリーン・アイ株式会社

― 機能ドメインに基づく遺伝子ファミリー情報と遺伝子ネットワークを活用した遺伝子探索の高速化 ―

◆ 以下の文章中の「Task」のあとのアルファベット（例：Task A）は、問い合わせフォームの「依頼内容」の記号（A～Q）に対応しています。

遺伝子探索を加速化する種横断型の高精度な遺伝子ファミリー情報（Task F, G, H）

WGIでは、遺伝子の配列パターンだけではなく、タンパク質機能ドメインに着目した種内・種間ホモログの分類（遺伝子ファミリー構築）を行っています。
同一グループに属する遺伝子群は、生物学的機能が類似する、また、同一オーソログに由来すると推察できます。
遺伝子の発現プロファイル情報やAIテキストマイニング（LA2K）技術により取得した遺伝子の機能情報・発現制御機構の知見（知識情報）などを併用することにより、遺伝子探索や分子進化過程の解明などを加速化できます。
WGIの解析手法は、従来法とは異なるアプローチに基づくため、従来法の問題点にとらわれることなく、高精度・高速な遺伝子探索を可能としています。

◆種内の遺伝子ネットワークによるホモログなどの遺伝子情報の統合化

遺伝子のDNA配列パターンの類似性に基づく従来の遺伝子ファミリー分類に加えて、WGIでは、生物学的機能の同一性を検証するために、タンパク質機能ドメイン群の共有性情報を用いたホモログ分類（遺伝子ファミリー構築）を行っています。
ゲノム内の遺伝子の関係性を遺伝子ネットワーク（下図）により視覚化でき、様々な情報を統合することで、遺伝子探索を加速化できます。
ホモログ遺伝子群が関与する生物学的機能や形質、生物学的プロセスの知見（知識情報）をAIテキストマイニング（LA2K）技術により同定し、ネットワークに統合できます。
ある遺伝子ファミリーの1つの遺伝子の生物学的機能の知見（知識情報）が明らかとなっているとき、他のホモログ遺伝子群も同一の機能を有する可能性が示唆されます。
遺伝子の発現プロファイル情報の類似性・相反性の関係からも関与する生物学的機能の同一性が示唆されます。
WGI独自のAIテキストマイニング（LA2K）技術（Task B, C）とAI駆動型の配列解析基盤（Task I）によって抽出した転写因子による発現制御の情報も統合化できます。
代謝情報の追加では、酵素遺伝子が作用する代謝産物などの化合物情報も統合できます。

An Example of the Gene Network within a Species

◆種横断型の遺伝子ネットワークによるホモログなどの遺伝子情報の統合化

WGIでは、タンパク質機能ドメイン群の共有性情報を用いた種内・種間ホモログ分類（種横断型の遺伝子ファミリー構築）を行っています。
単一種の場合と同様に、ゲノム内の遺伝子の関係性をネットワーク（下図）により視覚化でき、多様な情報を紐付けることができます。
ホモログ遺伝子群が関与する生物学的機能や形質、生物学的プロセスの知見（知識情報）をAIテキストマイニング（LA2K）技術により同定し、ネットワークに統合できます。
生物学的機能の知見（知識情報）、遺伝子発現プロファイルの類似性・相反性、発現制御因子（転写因子）、遺伝子が関与する形質、生物学的プロセス（代謝産物など）を統合できます。
遺伝子の発現プロファイル情報の類似性・相反性の関係からも関与する生物学的機能の同一性が示唆されます。
多くの知見が得られているモデル生物種のホモログ遺伝子の情報を参照することにより、情報量の少ない非モデル生物種の遺伝子であっても、機能推定のための情報量を最大化できます。

WGIでは、タンパク質機能ドメイン群の共有性情報を用いた種内・種間ホモログ分類（種横断型の遺伝子ファミリー構築）を行っています。
同一ファミリーに属する遺伝子の発現制御機構や発現プロファイル、生物学的機能の知識情報などを相互参照することにより、遺伝子の機能推定や遺伝子探索、分子進化の解明などが加速化されます。
このためには、膨大な情報を効率的にハンドリング可能とするネットワーク解析が極めて有効な手段です。
WGIでは、あらゆるオミックス情報や知識情報を統合したネットワークを構築しています。
ネットワーク情報は、汎用的なフリーソフトウェアで操作・編集可能なフォーマットで提供しています。

An Example of the Gene Network among Multiple Species

種横断的な遺伝子情報を統合した遺伝子ネットワークの活用により、文献報告や実験データが少ない種であっても遺伝子探索や分子進化の解析が加速化します。