†ここでは、ClustalWを使ってタンパク質のアミノ酸配列のペアワイズ・アラインメントを行います。†ClustalWは、ゲノム配列あるいはアミノ酸配列のアラインメントを行うツールです。ClustalWは、Clustalアルゴリズムを実装したCUI版のツールであり、現在の最新版はClustalW2です。ここでは、ClustalWをWeb上で利用できるサービスGenomeNetを利用します。配列(シーケンス)を比較して対応する部分を見つけて並べることをシーケンス・アラインメント(配列アラインメント)と言います。二つの配列に対するシーケンス・アラインメントをペアワイズ・シーケンス・アラインメント(ペアワイズ・アラインメント、ペアワイズ配列アラインメント)と言います。変異によってDNAの塩基配列に変化が生じることによって、アミノ酸配列に変化が生じ、あるアミノ酸が別のアミノ酸に置換されたり、(一つ以上の)アミノ酸が挿入されたり、欠失されたりします。二つの配列を比較し、このような置換、挿入、欠失の個所を見つけ出します。CDEFGHIという文字列fooとCDEGHIという文字列barを比較します。fooはbarの3文字目と4文字目の間に文字Fが挿入されたものです。(barはfooから文字Fが欠失したものとも言えます。)この二つの文字列を比較して、以下のように並べます。***ここで、文字列の後の7と6は(その行の)最後の文字の位置(先頭は1)を表しています。-印は文字が欠失している個所、*印は文字が一致している個所を表しています。このとき、このアラインメントに対してスコアが計算されます。・ペナルティをスコアから差し引きます。アミノ酸が一致している部分で加算される正のスコアや、アミノ酸が置換されている部分で加算されるスコアは、アミノ酸の置換確率から求められたスコア行列によって決まります。スコア行列には、Dayhoffが1978年に発表したアミノ酸置換確率から求められたPAMスコア行列や、より新しい(とはいっても1992年)データから求められたBLOSUMスコア行列があります。***と考えることもできます。ペアワイズ・アラインメントでは、いくつものアラインメント候補に対してスコアを計算し、最もスコアが高いものを選びます。†DDBJのClustalWのページに行き、SequencesのところでProtein(タンパク質)を選びます。ClustalWでは、FASTA形式やEMBL-SWISSPROT形式など、複数の記述形式がサポートされています。ここでは、FASTA形式を使います。FASTA形式では、行頭に>があるとそこから空白または改行までが配列名を表します。ClustalWボタンを押します。すると、しばらくして、以下のような結果が出力されます。(1:2)のスコアは50でした。(スコア行列にはデフォルトのGonnet行列を用いた結果です。†タンパク質データベースの一つであるUniProtからタンパク質のアミノ酸配列を取得して、ClustalWでペアワイズ・アラインメントを行います。ここでは、ヘモグロビンのアミノ酸配列に対して、ペアワイズ・アラインメントをやってみます。UniProtにHemoglobinと入力してヘモグロビンを検索します。namesは遺伝子名、Organismは生物の種類、Lengthはタンパク質の長さを表します。HBB_BOVINを比較します。Entryのリンクをクリックして、タンパク質の情報を表示し、左側のメニューにあるSequenceをクリックしてSequenceのセクションにジャンプし、downloadをクリックします。すると、次のようなFASTA形式のアミノ酸配列が表示されます。Alignmentボタンを押します。すると、次のようなアラインメントが出力されます。†*は、アミノ酸が一致しているところを表します。.と:は、置換確率が大きいアミノ酸に置換されているところを表します。:のほうが.よりも置換確率が大きいことを表しています。"-"は、ギャップ(長い方に挿入されていること、または、短い方が欠失していること)を表します。何も表示されていないところは、置換確率が小さいアミノ酸に置換されているところです。アミノ酸配列を入手し、ペアワイズ・アラインメントを行ってみよう(どちらも遺伝子名にAMY1が含まれまるアミラーゼです)。最新の20件2023-05-07機械学習/Rで機械学習する2023-01-11バイオ・データ・マイニング/Rでロジスティック回帰を使う2022-11-09授業/バイオインフォマティクス特論バイオ・データ・マイニング/Rで統計分析するバイオ・データ・マイニング/Rで検定する2022-10-14バイオ・データ・マイニング/HMMERで相同性検索を行う2022-09-20バイオ・データ・マイニング/ClustalWでペアワイズ・アラインメントを行う2022-05-09FrontPage2020-12-23バイオ・データ・マイニング/Rで回帰分析する2020-12-09バイオ・データ・マイニング/Rで階層クラスタリングを使う2020-10-21バイオ・データ・マイニング/BLASTで相同性検索を行う2020-10-13バイオ・データ・マイニング/ClustalWで多重アラインメントを行う2020-09-30授業/情報技術英語B2020-09-17機械学習/Colabでデータ・サイエンス2020-01-24バイオ・データ・マイニング/RでSVMを使うバイオ・データ・マイニング/Rでデータを読み込む2020-01-15バイオ・データ・マイニング/Rで決定木を使う2020-01-05授業/知能情報工学2019-12-18バイオ・データ・マイニング/Rでスペクトラル・クラスタリングを使うバイオ・データ・マイニング/Rでk平均法を使う。