全ゲノム·全タンパク质配列 ゲノム· タンパク质配列 自己组织化マップ マップを の自己组织化マップを用い 大规模ポストゲノム ポストゲノム解析 た大规模ポストゲノム解析
プロジェクト责任者 池村淑道1) プロジェクト责任者 プロジェクトメンバー 阿部贵志 2)
1)长浜バイオ大学 长浜バイオ バイオ大学
バイオサイエンス学部 バイオサイエンス学部 , 2)遗伝研·生命情报 遗伝研·生命情报DDBJセンター センター
ゲノム塩基配列が未解読な时期にはGC%が,各生 ゲノム塩基配列が未解読な时期には 塩基配列 には が 物种のゲノムDNAを特徴付ける重要な値であった. 物种のゲノム を特徴付ける重要 ける重要な であった. しかしこの一変数では広范 生物种の复雑な 一変数では広范な しかしこの一変数では広范な生物种の复雑なゲノム 特徴付けるには不十分である それでは, けるには不十分である. を特徴付けるには不十分である.それでは,
2连塩基: AA, AC, -------------: 16种类の変数 种类の 种类 种类の 3连塩基: AAA, AAC,----------: 64种类の変数 种类 4连塩基: AAAA, AAAC, -----: 256种类の変数 种类の 种类 に着目したら何が起きるのか 着目したら したら何 きるのか
このような多くの変数 多くの変数を対象にしながらも,视覚的 変数 视覚的 理解し に理解し易い形式で特徴抽出が可能な情报学的手 法のSOM(自己组织化マップ)をゲノム解析に导入. マップ) (自己组织化マップ
塩基配列が既知な生物のゲノム配列を,10 kbや100kbに 断片化してオリゴヌクレオチド频度の类似度を解析する.
Abe et al., Genome Res. 2003
真核生物13种 ゲノム配列を対象にした 真核生物 种のゲノム配列を対象にした 配列 连続塩基の频度に するSOM解析 连続塩基の频度に関する 解析
3连塩基 连塩基PCA, 10-kb 连塩基 3连塩基 连塩基SOM, 10-kb 连塩基 3连塩基 连塩基SOM, 100-kb 连塩基
4连塩基 连塩基SOM, 10-kb 连塩基
パン酵母 パン酵母 (■), 分裂酵母 (■), 粘菌( 赤痢アメーバ アメーバ( 粘菌(■),赤痢アメーバ(■), マラリア原虫 原虫( マラリア原虫(■), シロイヌナズナ (■), (■ (■ ウマゴヤシ (■), イネ (■), 线虫 (■), (■ (■ ショウジョウバエ (■), フグ (■), (■ (■ ゼブラフィッシュ (■), ヒト (■).
4连塩基 连塩基SOM, 100-kb 连塩基
10种类の脊椎动物のゲノム配列を対象にした 种类の脊椎动物のゲノム配列を対象にしたSOM 种类 配列 にした
100 kb, 4连塩基SOM 100 kb, 缩退4连塩基SOM
10 kb, 3连塩基SOM
一つ以上の生物种の配列からなる格子 以上の生物种の配列からなる格子 からなる 生物种の 点は黒で,一つの生物种の配列のみから つの生物种
なる格子点は以下の なる格子点は以下の色で生物种を示した. 格子点 生物种を した.
Cow (■), Chicken (■), Dog (■), Human (■), Frog (■), Mouse (■), Opossum (■), Tetraodom (■), Zebra fish (■), Fugu (■) 缩退では,ゲノム配列の相补性
の影响を除去するために,相补的な配列 (例え ば,AAAAとTTTT) を同一のものとみなし,频 度解析を行う.
通常のSOM
大统领の原稿10,000件 ●, ▲, □, △, ■, ….. 一番近いところを探 一番近いところを探す いところを
例えば20人の大统领の各500件 えば 人 大统领の 件 合计10,000件の演说原稿につ で,合计 件 演说原稿につ いて, 种类の いて,200种类の単语 (Science, 种类 War, Iraq, Peace, Music, …. ) に 着目した したSOMを考える. 着目した を える. 初期状态としては 大统领とは としては, とは无 初期状态としては,大统领とは无 関系の 関系の2,500件の原稿を集めて,各 件 原稿を めて, 原稿を任意の顺番で 原稿を任意の顺番で,50 x 50の2 の 次元の格子上に べた上 次元の格子上に并べた上で,200 种类の単语の使用频度を计算する する. 种类の単语の使用频度を计算する.

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