バイオインフォマティクスは、膨大な生物学的データをコンピュータの力で解析し、生命の謎を解き明かす分野です。ゲノム情報やタンパク質の構造といった複雑なデータから、新たな発見を引き出すための重要な橋渡し役となっています。

Gist.Science では、bioRxiv から公開される最新のプレプリントをすべて対象に、この分野の論文を網羅的に扱っています。専門的な詳細な要約に加え、難しい専門用語を避け、誰でも理解できる平易な日本語での解説も併せて提供しています。

以下に、bioRxiv から更新されたばかりのバイオインフォマティクスに関する最新論文の一覧を掲載します。

Non-consensus flanking sequence of hundreds of base pairs around in vivo binding sites: statistical beacons for transcription factor scanning

この論文は、ChIP-seq や Cut&Tag 実験で同定された転写因子の in vivo 結合部位の周囲(±5000 bp)において、結合部位から約 1000〜1500 bp の範囲で GC 含量が統計的に有意に増加し、これが転写因子が標的結合部位を探索するための粗いスキャン機構(統計的ビーコン)として機能している可能性を提唱しています。

Faltejskova, K., Sulc, J., Vondrasek, J.2026-03-10💻 bioinformatics

GREmLN: A Cellular Graph Structure Aware Transcriptomics Foundation Model

GREmLN は、遺伝子調節ネットワークなどの分子相互作用グラフ構造をアテンション機構に直接組み込むことで、単一細胞トランスクリプトームデータから複雑な長距離の調節依存関係を効率的に学習し、細胞タイプ注釈や逆摂動予測などのタスクで最先端の性能を発揮するトランスクリプトミクス基盤モデルです。

Zhang, M., Swamy, V., Cassius, R., Dupire, L., Kanatsoulis, C., Paull, E., AlQuraishi, M., Karaletsos, T., Califano, A.2026-03-10💻 bioinformatics

Generating Hybrid Proteins with the MSA-Transformer

この論文は、MSA-Transformer を活用して源と標的のタンパク質間の中間配列を確率的に生成し、構造や機能的特徴を統合したハイブリッドタンパク質を設計する反復フレームワークを提案し、その有効性を金属β-ラクタマーゼファミリーなど多様なタンパク質族で実証したものである。

Tule, S., Davis, S., Koludarov, I., Mora, A., Boden, M.2026-03-10💻 bioinformatics

Bridging the gap between genome-wide association studies and network medicine with GNExT

GWAS の結果をシステム医学のネットワーク視点で解釈し、疾患メカニズムの解明や創薬候補の特定を可能にする新しいウェブプラットフォーム「GNExT」が開発され、その有用性とスケーラビリティが実証されました。

Arend, L., Woller, F., Rehor, B., Emmert, D., Frasnelli, J., Fuchsberger, C., Blumenthal, D. B., List, M.2026-03-10💻 bioinformatics

Generating Joint Transcriptomic and Morphological Responses to Drug Perturbations via Rectified Flow

本論文は、薬剤処理に対する細胞の転写応答と形態変化を同時に予測する統合フレームワーク「PertFlow」を提案し、既存の手法が捉えきれなかった分子と表現型の複雑な依存関係を、複数の細胞系と化合物を用いた大規模データで実証的に示したものである。

Verma, S., Wang, M., Wang, L., Sola, M., Kazemian, M., Grama, A., Lanman, N. A.2026-03-10💻 bioinformatics

scProfiterole: Clustering of Single-Cell Proteomic DataUsing Graph Contrastive Learning via Spectral Filters

本論文は、単一細胞プロテオミクスデータのノイズや欠損値に対処し、グラフ対照学習とスペクトルフィルタの多項式補間を用いて細胞タイプ同定の精度を向上させる新しい計算フレームワーク「scProfiterole」を提案するものである。

Coskun, M., Lopes, F. B., Kubilay Tolunay, P., Chance, M. R., Koyuturk, M.2026-03-10💻 bioinformatics

SpatioCAD: Context-aware graph diffusion model for pinpointing spatially variable genes in heterogeneous tissues

この論文は、細胞密度のばらつきによる偽陽性を排除し、腫瘍組織などの不均一な環境における空間的に変動する遺伝子を高精度に同定するための、文脈認識型グラフ拡散モデルに基づく計算フレームワーク「SpatioCAD」を提案し、その有効性をシミュレーションおよび複数のがんデータセットを用いて実証したものである。

Zhang, S., Wen, H., Shen, Q.2026-03-10💻 bioinformatics

AQuA2-Cloud: a web platform for fluorescence bioimaging activity analysis

本研究では、MATLAB ライセンスの必要性や計算リソースの制約を解消し、研究者が標準的な Web ブラウザを通じて高品質な蛍光バイオイメージング解析を容易に行えるよう、AQuA2 のクラウドネイティブ版である「AQuA2-Cloud」を開発・公開したことを報告しています。

Bright, M., Mi, X., Duarte, D., Carey, E., Lyu, B., Wang, Y., Nimmerjahn, A., Yu, G.2026-03-10💻 bioinformatics