最終更新日:2016.4.11.

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我が国における生命科学分野のデータベース開発:現状と課題 @ NIG International symposium 2017

2017年5月27-29日に開催された2017年国立遺伝学研究所 国際シンポジウム DDBJ 30周年記念シンポジウム ゲノムでわかる生命・環境・進化での、高木 利久 東京大学 教授/国立遺伝学研究所 DDBJセンター センター長 による「我が国における生命科学分野のデータベース開発:現状と課題」についての講演です。(時間:約36分)
講習会の一連の動画はYouTubeの再生リストからもご覧いただけます。
DDBJ(DNA Data Bank of Japan)が誕生してから今年でちょうど30年になる。DDBJはINSDC (International Nucleotide Sequence Database Collaboration)の一員として国際塩基配列データベースを協同で構築・運営することを主な目的として設立された。この30年の間には、ヒトゲノム配列の決定などの生命科学に大きな変革をもたらすような出来事がいくつもあったが、データベースやバイオインフォマティクスの重要性・必要性が飛躍的に高まった時代であったとも言えよう。高性能のゲノム配列決定装置が続々と開発され、膨大な数の生物のゲノム配列が日々決定され、さらには、ゲノム以外にも遺伝子発現、タンパク質、代謝物、などのオミックスと呼ばれるデータも安価にかつ網羅的に収集できるようになった。データだけではなく知識も爆発的に増えた。これらのビッグデータをデータベースの形で共有、統合するとともに、人工知能技術などを用いて解析するデータ駆動型アプローチが生命科学の主流となってきた。この30年でデータベースなしでは生命科学が進められないまでになってきたのである。さらに、データベースを通したデータの共有は、近年世界的な潮流となっているオープンサイエンスの観点からも大変重要なものである。 講演では、まず、我が国における生命科学分野のデータベース構築の歴史を概観するとともに、その現状と課題をDDBJの取り組みを中心に紹介する。その中でオープンサイエンスについても少し紹介する。データベースには、それを格納したり解析したりするためのスーパーコンピュータの整備とデータベース構築と解析を担う人材の育成が不可欠である。講演では、これらの現状と課題にも触れることにする。
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2017-07-05

生物学の統合的理論としての進化 @ NIG International symposium 2017

2017年5月27-29日に開催された2017年国立遺伝学研究所 国際シンポジウム DDBJ 30周年記念シンポジウム ゲノムでわかる生命・環境・進化での、長谷川 真理子 国立大学法人 総合研究大学院大学 学長 による「生物学の統合的理論としての進化」についての講演です。(時間:約27分)
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生命現象には、遺伝子のレベルから、細胞、器官、個体、個体群、群集と階層性がある。それらの知識をすべて結びつけて、生命現象を総合的に理解する枠組みが進化である。一方、1973年のノーベル医学・生理学賞受賞者の一人であるニコ・ティンバーゲンが述べたように、生物の形質が「なぜ」あるのかという問いに対しては、1)その形質はどのような仕組みで存在しているのか(至近要因)、2)どんな機能を持っているから存在しているのか(究極要因)、3)どのようにして発達してきたのか(発達要因)、4)どのような祖先形質から進化してきたのか(系統進化要因)という、4つの異なる研究アプローチがある。これらはそれぞれ別に研究して独立に答えることができるが、4つを統合して意味のある答えにするのも、進化の考えである。 進化とは、生物の持つ形質が、世代を経るとともに変化していくことである。もっとも狭い意味では、集団中の遺伝子頻度が世代を越えて変化していくことであるが、細胞、器官、個体のレベルに見られる形質が世代を越えて変化していれば、それは進化の結果であると考えられる。遺伝子レベルでの進化が解明されていないからと言って、進化を考えることができないわけではない。それどころか、さまざまな表現型形質が進化する条件について広く調査し、考えることによって、新たな疑問や課題が発見されることは多い。 淘汰が起こるレベルについて、かつては、「種の保存のため」など、集団レベルでの利益を当然の前提とする議論が多かった。それは、1970年代に「群淘汰の誤り」として批判され、ドーキンスを初めとする遺伝子淘汰の理論へと転換した。以後の研究から、遺伝子どうし、雄と雌、個体と集団など、さまざまな進化的葛藤が存在することがわかってきた。また、人間が生み出す技術や考えが世代を経てどのように変遷していくのかを、生物進化の考えをもとに考察する、文化進化の考えも発展してきている。
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2017-07-04

ヒトゲノム計画: その歴史とインパクト @ NIG International symposium 2017

2017年5月27-29日に開催された2017年国立遺伝学研究所 国際シンポジウム DDBJ 30周年記念シンポジウム ゲノムでわかる生命・環境・進化での、榊 佳之 東京大学 名誉教授 / 学校法人静岡雙葉学園 理事長 による「ヒトゲノム計画: その歴史とインパクト」についての講演です。(時間:約40分)
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ワトソンとクリックによるDNA二重らせん構造の発見は遺伝情報がDNAを構成する4種の塩基(文字)による暗号(文)として書き込まれていることを明らかにし、分子生物学の誕生につながり、30億塩基からなるヒトの全遺伝情報(ゲノム)の全解読へとつながった。ヒトゲノム全解読を目指したヒトゲノム計画は、しかし、分子生物学の単なる延長や拡大ではなかった。そこには生物学や医学に変革をもたらす様々な革新的な試み・挑戦があった。中でも特記すべきは以下の3つの挑戦である。第1は、医学・生物学に工学的センスを導入したDNA配列決定自動化装置(DNAシーケンサー)の開発への挑戦である。そこでは日本の研究者が先導的役割を果たした。第2は医学・生物学に「オープン イノベーション」の考え方を導入したことである。ヒトゲノム配列決定を進める国際チームは医学やヒト生物学研究の発展のための共通基盤を構築することを目指し、生産されたシーケンスデータを直ちに無条件、無償で公開するという「バミューダ原則」に合意、実施した。第3は生物情報を解析するバイオインフォマティクス(生物情報科学)という学問分野を確立したことである。生物情報科学は高性能DNAシーケンサーと高速大型計算機の発達を背景に、大量データを基に生命現象を解明する「データ主導生物学」へと展開した。そこではDNAデータベースが不可欠の役割を担っている。 ヒトゲノム計画が生み出したヒトゲノム全配列はヒト生物学、医学のゴールド・スタンダードとなり、新しい時代をもたらした。超高速DNAシーケンサーの驚異的な進歩を背景とした大規模集団のゲノム配列解析を通して極めて多数の疾患に関連する多様な遺伝子タイプが発見され、個別化医療というゲノム情報に基づく新しい医療の流れを生み出した。また、様々な民族のゲノム情報は人類進化への理解を一段と深いものとした。この他「エピゲノム」などゲノム研究の最近の進歩について考察する。
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2017-07-04

Archived Data: Sharing and Reuse @ All-in-one Database Tutorial 2017

2017年5月27日に開催された All-in-one 合同講習会 2017 ~生命科学の最先端に触れてみよう~ での、Illene Karsch-Mizrachi 博士(米国 国立生物工学情報センター-National Center for Biotechnology Information: NCBI-)による「Archived Data: Sharing and Reuse」の講義です。(時間:約9分)
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2017-07-03

Taxonomy in the Public Sequence Databases @ All-in-one Database Tutorial 2017

2017年5月27日に開催された All-in-one 合同講習会 2017 ~生命科学の最先端に触れてみよう~ での、Conrad Schoch 博士(米国 国立生物工学情報センター -National Center for Biotechnology Information: NCBI-)による「Taxonomy in the Public Sequence Databases」の講義です。(時間:約15分)
講習会の一連の動画はYouTubeの再生リストからもご覧いただけます。
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2017-07-03

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