【オンライン】ゲノム情報を活用した生命科学研究

科学が開く未来への扉
東京都立大学 研究センター紹介講座

東京都立大学の研究は、人文･社会･自然科学の各分野で高い水準にあり、それぞれの専門領域で優れた実績を挙げています。これらを有機的に結び、世界最高峰の研究拠点を目指すのが「研究センター」であり、現在12のセンターが学内外に研究の成果を発信しています。また、優れた業績があり、新たに研究拠点形成を目指すものの中でも、研究センターほどは大規模ではない研究グループを対象とする、「リサーチコア」という新たな研究グループを設置しています。
研究センターシリーズ「科学が開く未来への扉」では、本学研究センター最先端の研究成果を紹介していきます。

生命情報研究センター
1980年代から、人類の遺伝情報を全て解読することを目的とした、ヒトゲノム計画が国際プロジェクトとしてスタートしました。それに伴い、ゲノム情報を読み解くための次世代DNAシーケンサが急速に進歩し、現在、最新のDNAシーケンサを使えばいろいろな生物種のゲノム情報をいとも簡単に得ることができるようになりました。その結果、ゲノム情報を利用してどのような生命の謎をどのように解き明かすのかという、ゲノム情報活用のアイディアが勝負の時代に突入しました。
東京都立大学理学研究科生命情報研究センターでは、ゲノム情報を利用して様々な生命現象を明らかにする研究が数多く行われています。また、ゲノム情報を利用するための方法理論の研究や解析ソフトウェアの開発も行われています。さらに、これら先端技術をマスターした若い研究者を育てることも一つの大きな目標です。

センターの先進性
ゲノム情報を解析するための新たな方法理論を開発すると同時に、それらをすでに国際的に高い評価を得ている分子系統解析ソフトウェア（MEGA）に実装する研究開発を続けています。DNAシーケンサが進歩するほど、コンピュータの進歩よりもデータの蓄積の方が速くなり、その結果、計算時間が増大していきます。そこで、計算時間を縮めていくためのアルゴリズムや計算法の改良を進めています。また、ショウジョウバエをはじめとして、いろいろな生物を用いた様々な生命現象についてゲノム情報を活用した研究が行われています。次世代シーケンサを用いたゲノム解析は分業化が進んでいますが、本研究センターでは、データの抽出からソフトウェアの開発までトータルな研究が可能であり、そうした環境は若い研究者にとって有益です。今後は、膨大なゲノムデータを誰もが利用できる仕組みが発展すると予想されます。そうしたなかで多様な方向性が考えられますが、本研究センターでは、それらを広くカバーする研究や人材育成に力を入れています。

センターの未来像
本研究センターでは、ゲノム情報の解析を活用した生命科学の研究を推進します。例えば、生命の根幹に関わるような現象がどのような遺伝情報によって支配されているのかをショウジョウバエを使って調べる研究を、今後もさらに推し進めていく方針です。また、DNAシーケンサの進歩に伴って、出力されるゲノムデータの量は増えていくばかりです。ゲノムデータを解析するための方法理論や解析ソフトウェアの開発は今後も重要な研究課題です。さらにソフトウェアの開発技術と最先端のハードウェアを駆使した研究方法の習得は、先端研究において即戦力となる人材の育成だけではなく、生物実験と情報解析の能力を兼ね備え異分野間で横断的な役割を担える人材の育成にもつながると考えています。

ゲノム情報は、生物の形や性質など、生命現象のあらゆることを決定する設計図のようなものです。ゲノム情報を読み解くことによって、逆に生命現象の本質を垣間見ることができます。生命情報研究センターでは、様々な生命現象に関する謎を解明するためゲノム情報を活用した研究を行っています。
今回の講座では、本研究センターの最新の研究成果を、各専門分野の講師から４回のシリーズで紹介していきます。