JPH0458879A - 遺伝子情報解析用編集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 遺伝子情報を解析して編集を行う遺伝子情報解析用編集
装置に関し、 指定された複数の配列を行単位に順次隣接させたブロッ
クを形成して編集用バッファのうちの表示バッファに格
納し、これを表示して挿入などの編集を行った結果を次
のブロックなどに反映し、多数の遺伝子配列の相互比較
を行い易くして編集を短時間に可能にすることを目的と
し、ディスプレイ上に表示するデータを格納する表示バ
ッファおよびこの表示バッファからオーバフローしたデ
ータを格納する未表示バッファからなる編集用バッファ
を設け、この編集用バッファの表示バッファに対して、
指定された複数の配列基に対応づけて要素を１行分順次
格納してブロックとし、このブロックに格納し得ない残
余分について次のブロックに格納することを繰り返し、
これら編集用バッファの表示バッファに格納した要素を
ディスプレイ上に表示して任意の要素の位置にカーソル
を移動して挿入などされたことに対応して、当該表示バ
ッファからオーバフローした要素を未表示バッファに退
避し、必要に応じて表示バッファおよび未表示バッファ
から有意な要素のみを取り出して当該表示バッファに再
格納・表示するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、遺伝子情報を解析して編集を行う遺伝子情報
解析用編集装置に関するものである。生物学や生物学利
用分野において、多数の遺伝子配列の解析を同時に簡易
に行う編集装置が望まれている。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕従来、遺
伝子配列をディスプレイ上に表示して解析し、この解析
に対応して遺伝子の挿入などの編集を行う場合、第６図
に示すように遺伝子配列例えば配列基（例えば人間）１
について遺伝子の配列要素Ｓ８、Ｓ＋Ｚ・・・を１つの
ブロックに表示し、同様に配列基（例えばサル）２など
についてもそれぞれブロックに表示していた。このため
、これら配列基１のブロック、配列基２のブロックなど
の中の対応する斜線で示す配列要素を見つけて相互に比
較して解析し、類偵度が高くなるように所望の配列要素
を挿入などの編集を行う際に、対応する配列要素を比較
し難いという問題があった。

本発明は、指定された複数の配列を行単位に順次隣接さ
せたブロックを形成して編集用バッファのうちの表示バ
ッファに格納し、これを表示して挿入などの編集を行っ
た結果を次のブロックなどに反映し、多数の遺伝子配列
の相互比較を行い易くして編集を短時間に可能にするこ
とを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

第１図を参照して課題を解決するための手段を説明する
。

第１図において、編集用バッファ３は、ディスプレイ６
上に表示するデータを格納する表示バッファ３−１およ
びこの表示バッファ３−１からオーバフローしたデータ
を格納する未表示バッファ３−２から構成され、複数の
遺伝子配列を隣接する行に順次表示して編集するための
バッファである。

アライメント・エディタ・プログラム２は、遺伝子配列
を編集用バッファ３に格納したりなどの各種編集処理を
行うプログラムである。

〔作用〕

本発明は、第１図に示すように、アライメント・エディ
タ・プログラム２が、指定された複数の配列基について
、編集用バッファ３の表示バッファ３−１に対して要素
（遺伝子）を行単位に順次格納してブロックとし、この
ブロックに格納し得ないときに次のブロックに格納する
ことを繰り返し行い、これら編集用バッファ３の表示バ
ッファ３−１に格納した要素をディスプレイ６上に表示
し、カーソルを任意の要素の位置に移動して挿入などさ
れたことに対応して、当該表示バッファ６１からオーバ
フローしたときに未表示バッファ３−２に保存し、必要
に応じて表示バッファ３−１および未表示バッファ３−
２から有意な要素を取り出して当該表示バッファ３−１
に再格納・表示するようにしている。

従って、編集用バッファ３の表示バッファ３１に複数の
遺伝子配列を行単位に順次隣接して格納してブロックを
形成することを繰り返し、これらブロック単位に表示し
た遺伝子配列の任意の位置に要素を挿入などしたときに
編集用パンファ３の表示バッファ３−１からオーバフロ
ーした要素を未表示バッファ３−２に保存などして必要
に応じて有意な遺伝子情報を取り出して再格納・表示す
ることにより、多数の遺伝子配列の相互比較を行い易く
して編集を短時間に行うことが可能となる。

〔実施例〕

次に、第１図から第５図を用いて本発明の１実施例の構
成および動作を順次詳細に説明する。

第１図において、メモリ１は、遺伝子配列を編集などす
るアライメント・エディタ・プログラム２を格納したり
、編集用バッファ３などを設けたりなどするメモリであ
る。

編集用バッファ３は、ディスプレイ６上に表示するデー
タ（配列名、遺伝子情報の要素など）を格納する表示バ
ッファ３−１およびこの表示バッファ３−１中の任意の
位置に文字（遺伝子情報を表す文字）を挿入などしたと
きに当該表示バッファ３−１からオーバフローしたデー
タを格納する未表示バッファ３−２から構成されるもの
である。

ファイル４は、遺伝子情報をレコード５の構造で格納す
るファイルである。レコード５は、図示のように配列名
に対応づけて配列要素１、配列要素２・・・、ＥＯＦ　
（エンド・オブ・ファイル）から構成されている。

ディスプレイ６は、編集用バッファ３のうちの表示バッ
フ３−１に格納したデータなどを表示するものである。

キーボード７は、ディスプレイ６上に表示された遺伝子
配列中の任意の位置にカーソルを移動したり、このカー
ソルの位置に文字（遺伝子情報を表す文字）をキー人力
したりなどするものである。

まず、第２図フローチャートに示す順序に従い、第１図
構成の表示動作を第４図を参照して詳細に説明する。

第２図において、■は、ファイル名の指定を行つＯ ■は、配列名の指定を行う、これら■、［相］は、第１
図キーボード７からキー人力して、編集対象のファイル
名および配列名を指定する。

■は、指定された配列を読み込む。これは、第１図アラ
イメント・エディタ・フログラム２が０、［相］で指定
されたファイル名中の指定された配列名のレコード５を
、メモリ１に読み込む。

■は、配列名を表示する。これは、０でメモリ１上に読
み込んだ１つのレコード５から配列名を取り出し、編集
用バッファ３のうちの表示バッファ３−１の先頭から格
納し、ディスプレイ６上に例えば第４図（イ）配列名“
配列１”として表示する。

■は、配列名に対応する遺伝子を所定の長さ分表示する
。これは、［相］で表示した配列名例えば“配列１”に
対応する遺伝子を所定の長さ分（１行分）を編集用バッ
ファ３のうちの表示バッファ３−１の配列１に続けて格
納し、ディスプレイ６上に第４図（イ）配列１に続く遺
伝子“ＡＴＴＡＧＣＴＧ″のように表示する。

［相］は、終わりか否かを判別する。これは、指定され
た配列名について１行分づつ順次デイスプレ６上に第４
図（イ）ブロック１に示すように表示したか否かを判別
する。ＹＥＳの場合には、■を行う、ＮＯの場合には、
指定された次の配列名について０、■を繰り返し実行し
、ｌブロックについて表示を行う。

Ｏは、残余の配列データ有りか否かを判別する。

ＹＥＳの場合には、［相］で新規ブロックについて開始
し、［相］以降を繰り返し行い、ＮＯの場合には、終了
する（ＥＮＤ）。

以上の処理によって、利用者が指定した複数の配列名に
対応づけて配列要素（遺伝子）をブロック単位に第４図
（イ）に示すように表示することにより、指定した複数
の配列名の配列要素（遺伝子）を相互に容易に比較する
ことが可能となる。

次に、第３図フローチャートに示す順序に従い、第１図
構成の編集動作を第４図を参照して詳細に説明する。

第３図において、■は、カーソルを挿入位置に移動する
。

＠は、文字をキー人力する。

■は、挿入位置以降にある元の文字を移動し、その位置
に表示する。これら［相］、０、■は、第４図（イ）の
■で示す文字″Ｔ１の位置にカーソルを移動しく０）、
この状態で第１図キーボード７から例えば文字“＊”を
キー人力しく０）、第４図（ロ）に示すように挿入位置
以降にある元の文字列“ＴＡＧＣＴＧ”を右側に１文字
分移動させた後にキー人力した位置に文字“＊”を格納
して表示する。

［相］は、アクションキーの入力か否かを判別する。

ＹＥＳの場合には、［相］以降で再表示を行う、ＮＯの
場合には、■以降を行う。

［相］は、編集用バッファから１行分データを読み込む
。

［相］は、有意なデータを取り出し連結する。

■は、終わりか否かを判別する。ＹＥＳの場合（■、［
相］で編集用バッファ３の表示バッファ３１および未表
示バッファ３−２から１行単位に読み込み、配列名に対
応づけて有意なデータのみを抽出して連結し終わった場
合）には、［相］で再表示する。この再表示は、第２図
■に行き、■ないし０で編集用バッファ３のうちの表示
バッファ３１にブロック単位に配列要素（遺伝子）を格
納して表示する０例えば第４図（ロ）の状態から第４図
（ハ）の状態に処理を行って再表示する。一方、Ｎｏの
場合には、［相］以降を繰り返し行う。

以上の処理によって、ブロックの任意の文字位置にカー
ソルを移動してキー人力した文字を行単位に挿入し、必
要に応じて再表示処理を行ってブロック単位に全ての配
列要素を表示させることにより、比較対象の配列の要素
を隣接して見易く表示して挿入操作を迅速に行うことが
可能となる。

第４図は、本発明の動作説明図を示す。各図は、編集用
バッファ３の表示バ・ノファ３−１および未表示バッフ
ァ３−２にデータを格納して表示する様子を示す、ここ
で、表示バッファ３−１に格納したデータ（配列名、遺
伝子）のみをディスプレイ６上に表示する。

第４図（イ）は、表示当初の状態を示す。これは、配列
１、配列２、配列３を指定したときに、第２図０ないし
Ｏの処理によって表示バッファ３１に格納した状態を示
す。

第４図（ロ）は、第４図（イ）の状態のもとて“＊”を
挿入した後の状態を示す、ここで、ブロック１の配列１
中に“＊”を１つ挿入したため、表示バッファ３−１の
右端の文字°Ｇ”がオーバフローして未表示バッファ３
−２に格納されている。同様に、配列３は、２つの文字
”ＣＡ”がオーバフローして未表示バッファ３−２に格
納されている。この状態では、これら未表示バッファ３
−２に格納された文字は、ディスプレイ６上に表示され
ない。

第４図（ハ）は、第４図（ロ）の状態で再表示処理を行
った後の状態を示す、これは、第３図［相］でアクシラ
ンキーが入力（押下）されたときに、［相］ないし［相
］の処理によって再表示したものである。

第５図は、本発明に係る遺伝子配列例を示す。

第５図（イ）は、遺伝子配列（ＤＮＡ配列）の例を示す
、遺伝子は、４種類の塩基（Ａ：アデニン、Ｇニゲアニ
ン、Ｔ：チミン、Ｃ：シトシン）から構成されている。

この場合のＤＮＡ配列の例を本発明に係るブロック単位
で表示すると、図示のように配列名ＫＲＩＩ、ＫＲＩ２
、ＫＲＩ　２４、ＫＲＩ　３０の４つについて図示のよ
うに各遺伝子を表示する（ブロック２以降は省略）。

第５図（ロ）は、遺伝子配列（タンパク質配列）の例を
示す、塩基が３つ組になると、タンパクｉｉ　（ｐｒｏ
ｔｅｉｎ）を作り、組合せによって作られるタンパク質
が決まっている。その関係を示すと、第５図（ハ）遺伝
暗号表に示すようになる。タンパク質の例を示したもの
が第５図（ロ）である。

第５図（ハ）は、遺伝暗号表を示す、ここで、各略号は
、下記を表す。

Ａｌａ：アラニン、Ａ Ａｒｇ：アルギニン、Ｒ ＾ｓｎ：アスパラギン、Ｎ ＾Ｓｐ：アスパラギン酸、Ｄ Ｃｙｓ　ニジスティン、Ｃ Ｇｉｎ：グルタミン、Ｑ Ｇｌｕ：グルタミン酸、Ｅ Ｇｌｙニゲリシン、Ｇ Ｈｉｓ：ヒスチジン、Ｈ １１ｅ：イソロイシン、■ Ｌｅｕ　：ロイシン、Ｌ Ｌｙｓ　：リジン、Ｋ Ｍｅｔ：メチオニン、Ｍ Ｐｈｅ：フェニルアラニン、Ｆ Ｐｒｏ　ニブロリン、Ｐ Ｓｅｔ　：セリン、５ Ｔｈｒ：　）レオニン、Ｔ Ｔｒｐ：　）リブトファン、Ｗ Ｔｙｒ：チロシン、Ｙ Ｖａｌ：バリン、■ 尚、本実施例は、挿入操作について説明したが、この他
に複写、移動、削除の場合も同様に、表示バッファ３−
１からオーバフローしたときに未表示バッファ３−２に
保存し、一方、ブロックの行内の文字数が少なくなった
ときは零などのユニクなデータを格納し、アクションキ
ーの押下に対応して有意なデータのみを抽出して表示バ
ッファ３−１に再格納・表示するようにしてもよい。

また、本実施例のシステムを実際にＵＮＩＸ上で動作さ
せ、４本のＫｒｉｎｇｌｅのＤＮＡの遺伝子配列（長さ
２３−１）の編集を行い、１５文字の遺伝子（この場合
はギャップ）を挿入した。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、編集用バッファ
３の表示バッファ３−１に複数の遺伝子配列を行単位に
順次隣接して格納してブロックとすることを繰り返し、
これら表示した遺伝子配列の任意の位置に要素を挿入な
どしたときに編集用バッファ３の表示バッファ３−１か
らオーバフローした要素を未表示バッファ３−２に保存
などして必要に応じて有意な遺伝子情報を取り出して再
表示する構成を採用しているため、多数の遺伝子配列の
相互比較を行い易くし、編集を短時間に行うことができ
る。これにより、遺伝情報解析の効率化を図り、遺伝機
能の発見に大きく寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例構成図、第２図は本発明に係
る表示フローチャート、第３図は本発明に係る編集フロ
ーチャート、第４図は本発明の動作説明図、第５図は本
発明に係る遺伝子配列例、第６図は従来技術の説明図を
示す。 図中、１はメモリ、２はアライメント・エディタ・プロ
グラム、３は編集用バッファ、３−１は表示バッファ、
３−２に未表示バッファ、４はファイル、５はレコード
、６はディスプレイ、７はキーボードを表す。 特許出願人　　冨澤　純−（外１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 遺伝子情報を解析して編集を行う遺伝子情報解析用編集
   装置において、 ディスプレイ（６）上に表示するデータを格納する表示
   バッファ（３−１）およびこの表示バッファ（３−１）
   からオーバフローしたデータを格納する未表示バッファ
   （３−２）からなる編集用バッファ（３）を設け、 この編集用バッファ（３）の表示バッファ（３−１）に
   対して、指定された複数の配列名に対応づけて要素を１
   行分順次格納してブロックとし、このブロックに格納し
   得ない残余分について次のブロックに格納することを繰
   り返し、 これら編集用バッファ（３）の表示バッファ（３−１）
   に格納した要素をディスプレイ（６）上に表示して任意
   の要素の位置にカーソルを移動して挿入などされたこと
   に対応して、当該表示バッファ（３−１）からオーバフ
   ローした要素を未表示バッファ（３−２）に退避し、必
   要に応じて表示バッファ（３−１）および未表示バッフ
   ァ（３−２）から有意な要素のみを取り出して当該表示
   バッファ（３−１）に再格納・表示するように構成した
   ことを特徴とする遺伝子情報解析用編集装置。