ゲノム配列情報解析

構成数 : 1枚

1. 文字とコンピューター
1.1 コンピューターの仕組み
1.1.1 ハードウエア
1.1.2 ソフトウエア
1.2コンピューターにおける文字と符号化
1.2.1 ビット列と数値
1.2.2 文字と符号化
1.2.3 文字フォント
1.2.4 制御文字
1.3 圧縮とハッシュ
1.3.1 符号化を利用した圧縮
1.3.2 圧縮の効率と情報量
1.3.3 ハッシュ法の利用
1.3.4 ハッシュ法の注意点
1.4 Pythonの利用
1.4.1 DNA,RNA,およびアミノ酸配列のデータベースとアクセッション番号
1.4.2 配列データベースへのアクセス
1.5 計算量の評価
1.5.1 ランダウの記法
1.5.2 文字列探索
章末問題
2. ゲノム配列決定とDNA
2.1 DNAの性質
2.1.1 核酸塩基
2.1.2 糖・リン酸バックボーン
2.1.3 ワトソン・クリック塩基対
2.1.4 二本鎖DNA
2.2 複製
2.2.1 DNAの半保存的複製
2.2.2 岡崎フラグメントとDNA複製の限界
2.2.3 PCR
2.2.4 PCR検査
2.3 配列決定
2.3.1 電気泳動法
2.3.2 サザンブロッティング
2.3.3 制限酵素
2.3.4 マイクロアレイ法
2.3.5 第一世代シークエンサー
2.3.6 第二世代(次世代)シークエンサー
2.3.7 第三世代シークエンサー
2.4 k-mer法
2.4.1 k-merの例
2.4.2 k-merのメモリー使用量
2.4.3 ゲノム中に一度しか現れない単語
2.4.4 ゲノムサイズ推定
2.5 デノボアセンブリ
2.5.1 デブラングラフ
2.5.2 順序
2.5.3 橋検出とlowlink
2.5.4 フラーリーのアルゴリズム
2.5.5 デノボアセンブリソフトウエアの例
2.5.6 オーバーラップレイアウトコンセンサス法
2.6 マッピング
2.6.1 巡回ソートとバロウズ・ウィーラー変換
2.6.2 FMインデックスとLFマッピング
2.6.3 FMインデックスを用いた逆バロウズ・ウィーラー変換
2.6.4 FMインデックスを用いた文字列検索
2.6.5 接尾辞配列
2.6.6 接尾辞配列の工夫
2.6.7 マッピングソフトウエアの例
2.6.8 ヒトゲノム参照配列
2.6.9 バロウズ・ウィーラー変換を利用した圧縮
2.7 染色体
2.7.1 セントロメア
2.7.2 体細胞分裂と染色体
2.7.3 減数分裂・性・遺伝的組換え
2.7.4 突然変異
2.7.5 シンテニーと遺伝子重複
2.7.6 エピゲノムとDNAメチル化
2.8 転写とRNA
2.8.1 RNAを構成する要素
2.8.2 転写
2.8.3 スプライシング
2.8.4 エクソンとイントロン
2.8.5 ノーザンブロッティング
2.8.6 テロメアと逆転写酵素
2.8.7 ウイルス
2.8.8 RNA-Seq
章末問題
3. ペアワイズアラインメント
3.1 最適化問題としてのペアワイズアラインメント推定
3.1.1 分子進化
3.1.2 目的関数と最適化問題
3.2 DNA間のスコア
3.3 アミノ酸間のスコア
3.3.1 アミノ酸の構造
3.3.2 タンパク質を構成するアミノ酸
3.3.3 タンパク質を構成するアミノ酸の特性
3.3.4 アミノ酸変異の表記
3.3.5 アミノ酸ペアにスコアを与える方法
3.3.6 BLOSUMスコア
3.4 最適化問題とその難しさ
3.5 動的計画法
3.5.1 動的計画法とニードルマン-ヴンシュ(1970)のアルゴリズム
3.5.2 アフィンギャップスコア
3.5.3 後藤(1982)のアルゴリズム
3.6 加藤ら(2002)のアルゴリズムとMAFFT
3.6.1 連続化と正規分布
3.6.2 ずれと相互相関関数
3.6.3 DNA配列およびアミノ酸配列の2次元ベクトル化
3.6.4 高速フーリエ変換(FFT)と相互相関関数
3.6.5 相互相関関数のピークと相同性
3.6.6 場所の確認
3.6.7 動的計画法1回目
3.6.8 動的計画法2回目
3.7 Biopythonによるアラインメントアプリケーションの呼び出し
3.7.1 BiopythonからのMAFFT呼び出し
3.7.2 BiopythonからのClustal W呼び出し
章末問題
4. 分子系統樹推定と多重配列アラインメント
4.1 進化距離と進化速度
4.1.1 置換
4.1.2 確率過程
4.1.3 ポアソン距離
4.1.4 DNA配列から求める進化距離
4.1.5 DNAにおける遷移速度行列と塩基置換速度の推定
4.1.6 DNA配列比較による進化距離推定の今後の発展
4.1.7 翻訳のプロセスとコドン表
4.1.8 アミノ酸配列から求める進化距離
4.1.9 アミノ酸配列比較による進化距離推定の今後の発展
4.1.10 k-mer法を利用したアラインメントに頼らない進化距離推定法
4.2 進化距離推定をもとにした分子系統樹再構築法