バイオインフォマティクス第14回

藤 博幸

バイオインフォマティクス第14回

藤 博幸

BIO

IT

https://dbarchive.biosciencedbc.jp/data/leading_authors/data/Fig/Tomari-7.e003-Fig.1.jpg

① キーワード（遺伝子名等）からの検索

let-7a-3 microRNA遺伝子

② ゲノムブラウザへのcustom trackの追加

① キーワード（遺伝子名等）からの検索

let-7a-3 microRNA遺伝子

② ゲノムブラウザへのcustom trackの追加

miRNA遺伝⼦領域の表⽰①(“Genes and Gene Prediction Tracks”の”sno/miRNA”１)

miRNA：microRNAとは（１）20 ~ 24塩基から構成される、機能性non-coding RNA（２）標的mRNAの3’末端の非翻訳領域に結合することで翻訳を抑制し、タンパク質産生を調整

（３）部分的に相補的な標的RNAに結合する。1種類のmiRNAが複数のmRNAの翻訳を制御

図はWikiPathologicaのmiRNAのページから引用http://www.ft-patho.net/index.php?microRNA

let-7a

①

③②

ヒトゲノム用のトップページ

UCSC Genome Bioinformatics のトップページ(http://genome.ucsc.edu/)

④

miRNA遺伝⼦領域の表⽰②(“Genes and Gene Prediction Tracks”の”sno/miRNA”２)

①Genome Browserボタンをクリック

②”let-7a”(miRNAの名前)を入力

③クリックlet-7aについての検索結果画面(一覧）

④ここでは”has-let-7a-3”のリンクをクリック

http://genome.ucsc.edu/

⑥

miRNA遺伝⼦領域の表⽰③(“Genes and Gene Prediction Tracks”の”sno/miRNA”３)hsa-let-7a-3遺伝子のビューア表示

⑤

表示領域を拡張し

近接する遺伝子等を確認

⑥ ”ComparativeGenomics”メニューの

“Conservation”トラックのリンクをクリック

⑤ Zoom in/Zoom outの各ボタンをクリック

その他）“Genes and Gene Prediction Tracks”の“sno/miRNA”が有効(hideモード以外）になっている事を確認する

miRNA遺伝⼦領域の表⽰④(“Genes and Gene Prediction Tracks”の”sno/miRNA”４)比較生物種の選択やグラフ表示オプションのページ表示

⑦

⑧

⑨

⑦Species selection項の’+’ボタンをクリックして

全生物種を選択⑧select subtracks by clade

項の’+’ボタンをクリックして全cladeを選択

⑨”Primate Cons”, “Mammal Cons”,

“Vertebrate Cons”の各リンクをクリック

⑩

⑪

miRNA遺伝⼦領域の表⽰④(“Genes and Gene Prediction Tracks”の”sno/miRNA”４)比較生物種の選択やグラフ表示オプションのページ表示

⑪submitボタンをクリック

⑩３カ所の”Data view scaling”項を“auto-scale to data view”にし、

“Always include zero”項を”ON”に設定⑦

⑧

⑨

let-7a-3遺伝子領域は,脊椎動物間で高く保存されていることがわかる。

miRNA遺伝⼦領域の表⽰⑤

霊長類

有胎盤類

脊椎動物

他の生物種での進化的な保存状態が表示されたビューア画面

時間

miRNA遺伝⼦領域の表⽰⑥

遺伝子A 遺伝子B

分岐

祖先遺伝子

機能に重要なサイトには進化的な制約が作用し保存される傾向を示す

・分岐後に変異を蓄積し経時的に多様化・かなり近縁な分子同士の比較だと、全長に渡って保存度に差が見られず、機能的に重要なサイトが検出されにくくなる

進化的に保存されているサイトは機能に重要なサイトである可能性が高い

＜進化的な保存について> (例)相同遺伝子AとB

miRNA遺伝子は回文構造を持ち、転写後にstem-loop構造を形成する。

ワトソン遺伝子の分子生物学[第６版](James D. Watson他著, 中村桂子監訳, 滋賀陽子他訳東京電機大学出版局, )p646 図18.9

miRNAのstem-loop構造

miRNA遺伝⼦領域の表⽰⑦

has-let-7a-3遺伝子の保存度について①と②の領域は比較的高く、それらに挟まれた③の領域は低い。

③の領域を中心として部分的な回文構造（赤線の部分）が確認される。

主に①と②の領域で二本鎖のstemが形成され、③の領域にloopが形成されると予想される。

① ②

miRNA遺伝⼦領域の表⽰⑧

③

保存領域の詳細

miRBase: the microRNA Databasehttp://www.mirbase.org/

has-let-7a

5’

3’

has-let-7a*

miRNA遺伝⼦領域の表⽰⑨

① キーワード（遺伝子名等）からの検索

let-7a-3 microRNA遺伝子

② ゲノムブラウザへのcustom trackの追加

① UCSC genome browserの画面を開く

② add custom track ボタンを押す

③ 予め用意したファイルを参照欄から指定する

BED (Browser Extensible Data) フォーマット（１）ゲノムの特定の領域を表現する書式（２）UCSCの定義では３カラムまでが必須（３）６カラムからなるBED6と,12カラムからなるBED12がある

chr9 117087084 117087116 SRR015294.337 +chr17 16285513 16285545 SRR015294.50 -

1 染色体番号2 開始座標3 終了座標4 エントリー名5 スコア6 ストランド

BED6の書式 (BED12の最初の6カラムは共通）

browser position chr7:127471196-127495720browser hide alltrack name="ColorByStrandDemo" description="Color by strand demonstration" chr7 127471196 127472363 Pos1 0 +chr7 127472363 127473530 Pos2 0 +chr7 127473530 127474697 Pos3 0 +

ファイルがアップされている

ここに直接BED書式のデータをペーストしても良い

④Submitボタンをおす

⑤ goto genome browserをクリック

http://cell-innovation.nig.ac.jp/wiki/tiki-index.php?page=UCSC+Genome+BrowserでBEDファイルを読み込む#Paste_URLs_or_data:_NGS Surfer’s Wiki の「UCSC Genome BrowserでBEDファイルを読み込む」より

クリックすると３つに分かれる