分散情報処理システムを用いた遺伝子構造解析

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昨年度に引き続き、遺伝子配列データベースと配列解析プログラムを互いに協調させ、細胞性粘菌の遺伝子構造解析と非転写領域の解析を行う分散システムの開発に取り組んだ。本年度は、昨年度得られた結果を改良、発展させるため、以下に掲げる項目について作業を行った。1.遺伝子構造の決定高精度の遺伝子構造決定を実現するため、2つの遺伝子特定プログラムGeneSeqerとsim4を用いてゲノム配列と完全長cDNAクローン配列とのアラインメントを行った。これらの結果を合成し、6180箇所の独立遺伝子領域を特定しその構造を決定し、XML形式のデータのデータとして得た。この結果を用いて非転写領域、すなわちイントロンと転写開始点上流のゲノム配列の取得を行い、それらを昨年度構築したデータベースに格納した。2.非転写領域配列の特徴抽出プログラムの開発1.で得られたデータベースと接続し、非転写領域配列から(1)当該遺伝子の発現時期、(2)配列の位置、(1)かつ(2)に特異的に現れるエレメントを抽出するプログラムを開発した。さらに、この出力結果を生物学的に検証するため、他生物を含む既知遺伝子データベースを活用し、抽出されたエレメントを持つ当該遺伝子群の機能アノテーションを取得するプログラムを作成した。3.分散協調処理を実現する通信フレームワークの構築昨年度構築したCORBA準拠の通信フレームワークに、SOAPに準拠したインターフェイスを追加実装し、Web上でより柔軟な運用を可能とした。動的計画法を核とする2.の特徴抽出プログラムの実行には、膨大な計算量を必要とする。3つのネットワークドメインに分散配置された計7台のPCを用いて分散協調処理を行うことにより、長さ4から10までの特徴配列の抽出をおよそ30時間で実行することができた。この結果、これまでに46本の時間的に特徴のある配列を抽出することができた。