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。

💻 バイオインフォマティクス

Phenotypic reversion and target prioritization for cellular inflammation via representation learning with foundation models

本研究は、単細胞基盤モデル(scFMs)と大規模な Perturb-seq データセットを活用し、炎症性疾患に関連する刺激条件下で遺伝子ノックアウトの影響を評価することで、炎症性細胞表現型の正常化を誘導する有望な治療ターゲットを特定する、スケーラブルかつデータ駆動型の手法を提案しています。

Wong, D. R., Piper, M., Qiao, J., Russo, M., Jean, P., Clevert, D.-A., Arroyo, J., Pashos, E.2026-03-06
💻 バイオインフォマティクス

CLAMP: Curated Latent-variable Analysis with Molecular Priors

本論文は、大規模なトランスクリプトミクスデータセットに対して、既存の手法(PLIER)よりもはるかに高速かつメモリ効率よく、かつ生物学的な事前知識を組み込んだ潜在変数を抽出することを可能にする新しい手法「CLAMP」を提案し、その有効性を検証したものである。

Subirana-Granes, M., Nandi, S., Zhang, H., Chikina, M., Pividori, M.2026-03-05
💻 バイオインフォマティクス

Machine Learning Ensemble Reveals Distinct Molecular Pathways of Retinal Damage in Spaceflown Mice

本論文は、機械学習アンサンブル手法を用いて宇宙飛行中のマウス網膜における酸化ストレスとアポトーシスが分子経路を異にする独立した損傷メカニズムであることを明らかにし、将来の宇宙飛行士の視覚保護に向けたバイオマーカーや治療標的の開発基盤を提供した。

Casaletto, J. A., Scott, R. T., Rathod, A., Jain, A., Chandar, A., Adapala, A., Prajapati, A., Nautiyal, A., Jayaraman (…)2026-03-05
💻 バイオインフォマティクス

Nested birth-death processes are competitive with parameter-heavy neural networks as time-dependent models of protein evolution

この論文は、タンパク質進化のモデル化において、従来の複雑なニューラルネットワークと比べてはるかに少ないパラメータ数で同等以上の性能を発揮する、階層的な出生死過程に基づく新しいTKF92拡張モデルの有効性を示しています。

Large, A., Holmes, I.2026-03-05
💻 バイオインフォマティクス

Single-Cell Omics for Transcriptome CHaracterization (SCOTCH): isoform-level characterization of gene expression through long-read single-cell RNA sequencing

本論文は、Nanopore や PacBio などの長リード単細胞 RNA シーケンシングデータから、サブエクソン結合モデルや動的閾値法を用いて既存の手法よりも高精度に既知および新規アイソフォームを同定・定量化するエンドツーエンドのパイプライン「SCOTCH」を提案し、その有効性をシミュレーションおよび実データ解析で実証したものである。

Xu, Z., Qu, H.-Q., Mu, S., Kao, C., Hakonarson, H., Wang, K.2026-03-04
💻 バイオインフォマティクス

Sample-specific haplotype-resolved protein isoform characterization via long-read RNA-seq-based proteogenomics

本研究は、長鎖 RNA シーケンシングとマススペクトロメトリーデータを統合したワークフローを開発し、ハプロタイプ分解されたサンプル固有のタンパク質アイソフォームを特定することで、従来の参照データベースでは検出が困難な変異やスプライス関連ペプチドの検出を可能にする実用的な枠組みを提示した。

Wissel, D., Sheynkman, G. M., Robinson, M. D.2026-03-04
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Towards Useful and Private Synthetic Omics: Community Benchmarking of Generative Models for Transcriptomics Data

CAMDA 2025 健康プライバシーチャレンジの成果として、11 の生成モデルをベンチマークした本論文は、トランスクリプトミクスデータ合成において、予測有用性や生物学的妥当性とプライバシーリスクの間に明確なトレードオフが存在し、モデル選択はデータ特性や利用目的に応じて最適化すべきであることを示しています。

Öztürk, H., Afonja, T., Jälkö, J., Binkyte, R., Rodriguez-Mier, P., Lobentanzer, S., Wicks, A., Kreuer, J., Ouaari (…)2026-03-04