研究紹介

生命機能科学研究センター

バイオインフォマティクス研究開発チーム

チームリーダー 二階堂 愛 (Ph.D.)
二階堂 愛 (Ph.D.)

多細胞生物の生命活動の最小単位はひとつひとつの細胞です。我々のグループは、1細胞から生命を理解するための計測および摂動技術を開発します。DNAシーケンス技術の発展により高速に大量のDNA配列が得られるようになりました。そこで、多細胞生物が示す複雑で様々な生命現象を1細胞ごとに核酸へ変換し、超並列DNAシーケンスで読み取り、数理科学の力で生命情報を取り出します。
我々はこれまで高精度・高出力な1細胞RNAシーケンスであるQuartz-Seq2の開発や、世界初の1細胞完全長Total RNAシーケンス法RamDA-seqの開発に成功してきました。我々のグループは、これらの技術をもとに、ゲノム編集技術、マイクロ流体デバイス、人工知能技術なども駆使しながら、細胞の命運や機能、エピゲノム変化などを捉える新しい1細胞シーケンス技術の開発を目指します。さらに、これらの方法を用いて、理研内外の様々なライフサイエンス分野の研究者と共同研究を進めます。

研究主分野

情報学

研究関連分野

総合生物

キーワード

  • バイオインフォマティクス
  • 1細胞RNAシーケンス
  • エピゲノム
  • クラウドコンピューティング

主要論文

  1. Matsumoto H, Kiryu H, Furusawa C, Ko MSH, Ko SBH, Gouda N, Hayashi T, Nikaido I.:
    "SCODE: An efficient regulatory network inference algorithm from single-cell RNA-Seq during differentiation"
    Bioinformatics. Volume 33, Issue 15, 2314–2321, 1 August 2017
    2017.
  2. Koki Tsuyuzaki, Gota Morota, Takeru Nakazato, Satoru Miyazaki and Itoshi Nikaido.:
    "MeSH ORA framework: R/Bioconductor packages to support MeSH over-representation analysis"
    BMC Bioinformatics. 16:45. 2015
  3. G. Morota, F. Peñagaricano, J. L. Petersen, D. C. Ciobanu, K. Tsuyuzaki and I. Nikaido.:
    "An application of MeSH enrichment analysis in livestock"
    Animal Genetics. Aug;46(4):381-7. 2015.
  4. Kenjiro Adachi*, Itoshi Nikaido*, Hiroshi Ohta, Satoshi Ohtsuka, Hiroki Ura, Teruhiko Wakayama, Hiroki R. Ueda & Hitoshi Niwa.:
    "Context-Dependent Wiring of Sox2 Regulatory Networks for Self-Renewal of Embryonic and Trophoblast Stem Cells"
    Molecular Cell. Volume 52, Issue 3, p380–392, 7 November 2013
  5. Sasagawa Y*, Nikaido I*, Hayashi T, Danno H, Uno KD, Imai T and Ueda HR.: (*Equally contributions)
    "Quartz-Seq: a highly reproducible and sensitive single-cell RNA sequencing method, reveals non-genetic gene-expression heterogeneity"
    Genome Biology. 14. 2013
  6. Okamura-Oho Y, Shimokawa K, Takemoto S, Hirakiyama A, Nakamura S, Tsujimura Y, Nishimura M, Kasukawa T, Masumoto K, Nikaido I, Shigeyoshi Y, Ueda HR, Song G, Gee J, Himeno R, Yokota H.:
    "Transcriptome Tomography for Brain Analysis in the Web-Accessible Anatomical Space"
    PLoS ONE 7(9): e45373. 2012
  7. Kasukawa T*, Masumoto KH*, Nikaido I*, Nagano M, Uno KD, Tsujino K, Hanashima C, Shigeyoshi Y, Ueda HR.:
    "Quantitative expression profile of distinct functional regions in the adult mouse brain"
    PLoS One. 2011;6(8):e23228. Aug 12. 2011
  8. Tokuzawa Y, Yagi K, Yamashita Y, Nakachi Y, Nikaido I, Bono H, Ninomiya Y, Kanesaki-Yatsuka Y, Akita M, Motegi H, Wakana S, Noda T, Sablitzky F, Arai S, Kurokawa R, Fukuda T, Katagiri T, Schönbach C, Suda T, Mizuno Y, Okazaki Y.:
    "Id4, a new candidate gene for senile osteoporosis, acts as a molecular switch promoting osteoblast differentiation"
    PLoS Genet. Jul 8;6(7):e1001019. 2010.
  9. Nikaido I, Saito C, Wakamoto A, Tomaru Y, Arakawa T, Hayashizaki Y, Okazaki Y.:
    "EICO (Expression-based Imprint Candidate Organizer): finding disease-related imprinted genes"
    Nucleic Acids Res. Jan 1;32:D548-51. 2004.
  10. Nikaido I, Saito C, Mizuno Y, Meguro M, Bono H, Kadomura M, Kono T, Morris GA, Lyons PA, Oshimura M, Hayashizaki Y, Okazaki Y; RIKEN GER Group; GSL Members.:
    "Discovery of imprinted transcripts in the mouse transcriptome using large-scale expression profiling"
    Genome Res. Jun;13(6B):1402-9. 2003