事前学習DNA言語モデルを用いた植物ゲノムの単一ヌクレオチド分解能での種間モデリング

植物ゲノムの種間モデリングにおけるマイルストーン:PlantCaduceus DNA言語モデルの創出と画期的応用 1. 学術的背景と研究動機 過去20年間、ハイスループットシーケンシング技術の急速な発展とともに、1000種を超える植物ゲノムが公開されており、今後もこの数は急増し続けると予想されています。しかし、これら膨大なゲノムの機能要素注釈、それらの転写と翻訳レベルにおける発現調節の理解、さらに異なる遺伝変異が個体の適応性や形質に及ぼす影響の解析は、植物ゲノム学および作物改良分野で解決が求められる「ボトルネック」課題です。 動物やヒトと比較して、植物ゲノムはより複雑な構造を持ち、ゲノムサイズは巨大で、反復配列の割合が非常に高く、種間多様性が極めて大きいだけでなく、同属・同種内部でも著しいバ...

温帯落葉樹林の葉、木、根のフェノロジーに対する環境感度と気候変動の影響

温帯落葉林のフェノロジーに対する環境感受性と気候変動の影響 学術的背景 気候変動が全球の生態系に与える影響はますます顕著になっており、特に温帯および寒帯の森林のフェノロジー(季節的な生物学的イベント)の変化が注目されています。フェノロジーは、葉の展開、開花、葉の老化など、植物のライフサイクルにおける季節的なイベントを研究する学問です。これらのイベントは気候変動に対する応答だけでなく、植物の成長や繁殖、さらには生態系全体のエネルギー収支や生物地球化学的循環にも影響を及ぼします。しかし、現在の温帯落葉林のフェノロジー研究は主に春の葉のフェノロジーに焦点が当てられており、秋の葉のフェノロジー、木質部(xylem)や師部(phloem)のフェノロジー、根系のフェノロジーに関する研究は比較的少ないです...