Noncoding配列探索比较

1、Noncoding配列探索比較片山俊明 東大医科研解析分野情報利用2005 10/11-12実戦系割C+O+A+8割大人事情内容一部割愛FANTOM3 The Transcriptional Landscape of the Mammalian Genome Science 309:1559-1563 (2 Sep 2005)：哺乳動物総合的解析哺乳動物総合的解析RNARNA新大陸発見新大陸発見作出RNA（非RNA）、予想超23,000個以上発見。二重鎖DNA両方鎖転写RNA（RNA）考数31,422個発見。 割転写Noncoding重要話変重要次構造 Noncoding RNA 次構造機能

2、色中次構造取探索方法流用分類Tandemly repeated DNA - 反復型Simple sequence repetitions - ,Blocks of tandemly repeated segments - 長Dispersed repetitive DNA - 分散型Segmental duplications - 内配列重複Transposable elements RNA intermediate (Class I) - Retrotransposon - LTR持、+env 仲間 Retroposon - LTR持、LINE, SINE DNA intermediate

3、(Class II) - IS (insertion sequence) - transposase (integrase) 持 Transposon - IS + 持 不明 萌要素 MITE (miniature inverted repeat trasposable element)分類不明 = 萌（） 動物？植物？ 菌類？動物？ 粘菌 (南方熊楠 - ChemRuby) 節足動物？環形動物？ 緩歩動物門 ( - BioRuby)大人事情内容一部割愛 苔棲、歩 東大駐車場南極 乾 tun 状態変形水戻蘇生変形 耐乾燥：何年間乾眠 耐温度：272151環境耐 耐線：57万OK （致死線量50

4、0） 耐圧力：微生物死絶3000気圧倍6000気圧OK 耐真空：真空晒OK詳 http:/ Miniature inverted transposable elementTransposon / ISMITEtransposaseTIRDRTIR DR 配列 書 ATGC 並CCTAGGCGAACCTTTAGCAGTAGCGACAAAAGCTACCTAGGCG 回CTAGGCGA 回TAGGCGAA 回 (例：8bp) 中出現頻度一定、？BioRubyCCTAGGCGAACCTTTAGCAGTAGCGACAAAAGCTA#!/usr/bin/env rubyrequire biocount =

5、 Hash.new(0)genome = Bio:Sequence:NA.new( )genome.window_search(8) do |subseq| countsubseq += 1endsorted = count.sort_by |subseq, num| num sorted.each do |subseq, num| puts #subseqt#numendcaagcccc 1ttccaaac 1 :agcga tcg 19cgatcgct 20ggcgatcg 21cgatcgcc 27gcgatcgc 51実際偏BioRuby Ruby言語 指向 言語 日本発（作）言語 R

6、uby on Rails ？世界中中 Mac OS X 最初入 BioRuby、用 配列解析 KEGG 今年 ChemRuby 共IPA未踏採択 、今日開発者人来。藍藻 Anabaena sp. PCC7120 高頻度配列？BLAST数十保存配列次構造手 Stockholm 次構造表現 Emacs (ralee-mode.el) 利用 http:/www.sanger.ac.uk/Users/sgj/ralee/; /.emacs 設定例; Emacs lisp /lib/lisp/ 以下掘置整理(let (default-directory /lib/lisp) (normal-top-le

7、vel-add-subdirs-to-load-path); /lib/lisp/ralee/ 以下 ralee-*.el ; .stk 開 ralee-mode 起動設定(autoload ralee-mode ralee-mode Yay! RNA things t)(setq auto-mode-alist (cons (.stk$ . ralee-mode) auto-mode-alist)Emacs (ralee-mode.el)（作者）Stockholm # STOCKHOLM 1.0 seq1 catgcgaaacgtcaagctgggcatc seq2 cattcgaaaggt

8、catggtgcgcaat seq3 catgggaaaccacacagtggccatt #=GC SS_cons . /少例？(INFERNAL Userguide.pdf )ralee mode C-f, C-b, C-n, C-p速移動(20文字,20行単位）文字移動矢印C-c C-p, C-c C-o対応 (C-c C-o 方画面分割). (), C-d配列挿入、削除C-c C-i, C-c C-d全配列対挿入、削除C-c C-fRNAfold 画像 rna.ps 出力欠点？：pseudoknot 扱INFERNAL CM 作成 配列対 Rfam 作成検索使 http:/www.gen

9、/eddy/infernal/INFERNAL cmbuild% cmbuild mite.cm mite.stk Stokholm mite.stk CM mite.cm 生成INFERNAL cmbuild% cmsearch mite.cm genome.fa 配列対、次構造考慮検索INFERNAL良点簡単INFERNAL悪点遅make 大規模解析 () 遅並列計算 http:/www.sanger.ac.uk/Software/Rfam/help/scripts/search/rfam_scan.pl rfam_scan 配列対 Rfam 効率的検索 Pe

10、rl Rfam BLAST 絞込手順1: shotgun.rb KEGG 全生物種 1000bp 11000bp 毎切#!/usr/bin/env rubyrequire bioBio:FlatFile.auto(ARGF) do |ff| ff.each do |entry| name, seq = entry.entry_id, entry.naseq begin i = 0 seq.window_search(11000, 10000) do |subseq| puts subseq.to_fasta(#name:segment_#i*10000+1 (11000bp), 60) i +

11、= 1 end puts seq.subseq(i*10000+1).to_fasta(#name:segment_#i*10000+1, 60) rescue puts seq.to_fasta(#name:segment_all, 60) end endend手順2: Makefile 適当数毎分割% make -j 200# 検索対象配列QUERIES := $(wildcard query/*/*)# 配列結果生成result/%: query/%.fa bin/rfam_scan.pl -d ./rfam -f tab $ $ echo $ finished.txt# 作結果名一覧生

12、成infernal: $QUERIES:query/%.fa=result/%結果月末始 266 生物種中現在 137 生物種orz.終 KEGG DAS 載http:/das.hgc.jp/明日、止。（計算中） make 大丈夫。再起動後% make -j 200続、話 MITE 戻INFERNAL 釣 MITE BLAST, HMMER 高感度、高精度 取、崩端拾 近縁藍藻種検索 計150ana 84ava 66284466領域比較 MITE 挿入部位前後 500bp 種間比較MITE挿入遺伝子遺伝子anaavaEMBOSS EMBOSS ？ needle stretcher (needl

13、e 足場合？） water (blast, ssearch 、）needle 大文字小文字保存197313.19841 451 gtcaagttggtgagtcagcaatctgatcaatttcaccataatgccaatat 500 |.|.|.| 1250971.1251 451 gtcaagatggtgagtcagcaatctgatcaatttcaccacaatgtcaat- 498197313.19841 501 TAGGACTTACGCATCCAGGTTGTCTGTTAAGACTGGGTGTAAGGGGGTAA 550 1250971.1251 499 - 498197313.19

14、841 551 GGGTATAGCCCTGTACCCCTACACCCTTCTCCAAACCCTTGATTTTTCGT 600 1250971.1251 499 - 498197313.19841 601 TTTCATGCGTAAGTCCTAaatataagtaaggatgtcaacaaagatgcgag 650 .|.|1250971.1251 499 -gaaggatgtcaacaaagatggatg 522197313.19841 651 gttcttgggaaggcatgattcaatcttgctcaatctt- 687 |.|.| 1250971.1251 523 gttcttggga

15、aggtatgattcaatgttgctcaatctttgttgtctttgct 572興味領域大文字見両端合結果 ana-specific結果 ana-ava-common伝播時期？ MITE 作成 中崩 MITE 群 ClustalW 、内部数変化進化速度違部分削 手？XCED 宮田研（隈、加藤 et al.）統合環境 http:/www.biophys.kyoto-u.ac.jp/katoh/programs/align/xced/ XCED 内蔵高精度（MAFFT）手xced 図（xced ）ClustalW XCED FASTA 吐出 ClustalW 読込作成% clustalw

16、mite.dnd R - ape /統計 ape 系統樹描/src/contrib/Descriptions/ape.html% R install.packages(ape) example(plot.phylo) q()勝手、。問題出場合 root R 起動 sudo R 。ape 系統樹描lab4ut unrooted tree 用向 axial horizontal 指定font 04 bold italic （）cex font 大試行錯誤設定 tree = read.tree(tree.dnd)# 無根系統樹描 postscript(tree_unrooted.ps, horizontal=F, pointsize=5) plot(tree, u, lab4ut=axial, font = 4, cex = 0.5) dev.off()# 有根系統樹描 postscript(tree_rooted.p