TOP > クイック検索 > 国内特許検索 > ゲノム解析装置、ゲノム解析方法及びコンピュータプログラム

ゲノム解析装置、ゲノム解析方法及びコンピュータプログラム UPDATE 新技術説明会

国内特許コード P200016950
整理番号 S2019-0709-N0
掲載日 2020年6月12日
出願番号 特願2019-175161
公開番号 特開2021-051644
出願日 令和元年9月26日(2019.9.26)
公開日 令和3年4月1日(2021.4.1)
発明者
  • 矢野 健太郎
出願人
  • 学校法人明治大学
発明の名称 ゲノム解析装置、ゲノム解析方法及びコンピュータプログラム UPDATE 新技術説明会
発明の概要 【課題】複数の遺伝子座の少なくとも1つに3つ以上の対立遺伝子が存在する場合であっても、各遺伝子座が形質の表現型を変化させる効果の大きさを高い精度で推定すること。
【解決手段】生物の集団内の各個体が有する遺伝子座の対立遺伝子の組み合わせを遺伝子型とし、前記各個体それぞれが有する複数の前記遺伝子座の前記遺伝子型と前記各個体の所定の形質の表現型値との関係を示す情報を形質遺伝子情報として、前記形質遺伝子情報を取得する形質遺伝子情報取得部と、前記形質遺伝子情報に基づき、前記遺伝子型を示す情報である遺伝子型情報を名義尺度とする統計処理によって前記各個体の前記遺伝子座ごとに所定の統計値を取得する統計関連値取得部と、を備えるゲノム解析装置。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

育種や生理学的・遺伝学的機能解析のために、様々な生物種において重要な形質に関連する遺伝子座の同定が広く行われている(特許文献1)。さらに、シロイヌナズナ等のモデル植物、イネやトマトを始めとする重要農作物、ヒトなどの生物種においては、系統間・品種間・個体間における形質関連遺伝子座の変異、また、保有する対立遺伝子とその効果の変異の解明が進められている。このような重要農作物・モデル動植物・微生物における変異の同定には、ゲノムやトランスクリプトームの網羅的なビッグデータ解析から目的遺伝子を探索する手法が用いられる。ゲノムやトランスクリプトームの網羅的なビッグデータ解析から有用遺伝子を探索する手法として、これまでGWAS(Genome Wide Association Study;ゲノムワイド・アソシエーション・スタディー)が広く用いられている。

産業上の利用分野

本発明は、ゲノム解析装置、ゲノム解析方法及びコンピュータプログラムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
生物の集団内の各個体が有する遺伝子座の対立遺伝子の組み合わせを遺伝子型とし、前記各個体それぞれが有する複数の前記遺伝子座の前記遺伝子型と前記各個体の所定の形質の表現型値との関係を示す情報を形質遺伝子情報として、前記形質遺伝子情報を取得する形質遺伝子情報取得部と、
前記形質遺伝子情報に基づき、前記遺伝子型を示す情報である遺伝子型情報を名義尺度とする統計処理によって前記各個体の前記遺伝子座ごとに所定の統計値を取得する第1統計関連値取得部と、
を備えるゲノム解析装置。

【請求項2】
前記形質遺伝子情報が示す複数の遺伝子型のうちの任意の1つの遺伝子型を遺伝子型Xとし、前記形質遺伝子情報が示す複数の遺伝子型のうちの任意の1つの表現型値の値を表現型値Yとし、前記遺伝子型Xと前記表現型値Yとが同一に区分される前記個体の数を数Cとして、前記第1統計関連値取得部は、前記遺伝子座と前記遺伝子型Xとの組み合わせごとに、前記表現型値Yと前記数Cとの対応関係を示す情報である遺伝子型出現回数スペクトルを取得し、取得した前記遺伝子型出現回数スペクトルに基づいて、前記遺伝子座ごとに、所定の統計値を取得する、
請求項1に記載のゲノム解析装置。

【請求項3】
前記第1統計関連値取得部は、複数の前記遺伝子型出現回数スペクトルの基準値のばらつきを示す値を前記統計値として取得する、
請求項2に記載のゲノム解析装置。

【請求項4】
前記第1統計関連値取得部が取得した前記統計値に基づいて、複数の前記遺伝子座の順序を判定する、
請求項1から3のいずれか一項に記載のゲノム解析装置。

【請求項5】
前記形質遺伝子情報が示す前記遺伝子座と前記形質遺伝子情報が示す前記遺伝子型との組を遺伝情報組として、各前記遺伝情報組が示す前記遺伝子座に前記遺伝情報組が示す前記遺伝子型が有るか否かを前記個体ごとに示す情報を変形形質遺伝子情報として、前記変形形質遺伝子情報に基づき、前記変形形質遺伝子情報に含まれる複数の前記個体間の遺伝的近縁性の高さを示す値である遺伝的近縁度を取得する近縁度取得部、
をさらに備える請求項1から4のいずれか一項に記載のゲノム解析装置。

【請求項6】
前記近縁度取得部が取得した前記遺伝的近縁度に基づき、前記形質遺伝子情報が示す各個体の情報のうち遺伝的近縁度が所定の値以上の複数の個体の情報を1つの情報に縮約する縮約部、
をさらに備える請求項5に記載のゲノム解析装置。

【請求項7】
前記第1統計関連値取得部は、前記縮約部によって情報の一部が縮約された前記形質遺伝子情報に基づき、前記遺伝子型を示す情報である遺伝子型情報を名義尺度とする統計処理によって前記各個体の前記遺伝子座ごとに前記統計値を取得する、
請求項6に記載のゲノム解析装置。

【請求項8】
前記近縁度取得部が取得した前記遺伝的近縁度に基づき、前記形質遺伝子情報が示す各個体の情報のうち遺伝的近縁度が所定の値以上の複数の個体の情報以外の情報を前記形質遺伝子情報から削除する縮約部、
をさらに備える請求項5に記載のゲノム解析装置。

【請求項9】
前記第1統計関連値取得部は、前記統計値にくわえて更に、前記統計値に基づく有意確率を取得する、
請求項1に記載のゲノム解析装置。

【請求項10】
前記形質遺伝子情報が示す複数の遺伝子型のうちの任意の1つの遺伝子型を遺伝子型Xとし、前記形質遺伝子情報が示す複数の遺伝子型のうちの任意の1つの表現型値の値を表現型値Yとし、前記遺伝子型Xと前記表現型値Yとが同一に区分される前記個体の数を数Cとして、前記第1統計関連値取得部は、前記遺伝子座と前記遺伝子型Xとの組み合わせごとに、前記表現型値Yと前記数Cとの対応関係を示す情報である遺伝子型出現回数スペクトルを取得し、取得した前記遺伝子型出現回数スペクトルに基づいて、前記遺伝子座ごとに、前記統計値と前記統計値に基づく有意確率とを取得する、
請求項9に記載のゲノム解析装置。

【請求項11】
前記第1統計関連値取得部が取得した前記統計値又は前記有意確率に基づいて、複数の前記遺伝子座の順序を判定する、
請求項9又は10のいずれか一項に記載のゲノム解析装置。

【請求項12】
生物の集団内の各個体が有する遺伝子座の対立遺伝子の組み合わせを遺伝子型とし、前記各個体それぞれが有する複数の前記遺伝子座の前記遺伝子型と前記各個体の所定の形質の表現型値との関係を示す情報を形質遺伝子情報として、前記形質遺伝子情報を取得する形質遺伝子情報取得部と、
前記形質遺伝子情報が示す前記遺伝子座と前記形質遺伝子情報が示す前記遺伝子型との組を遺伝情報組として、各前記遺伝情報組が示す前記遺伝子座に前記遺伝情報組が示す前記遺伝子型が有るか否かを前記個体ごとに示す情報を変形形質遺伝子情報として、前記変形形質遺伝子情報に基づき、前記変形形質遺伝子情報に含まれる複数の前記個体間の遺伝的近縁性の高さを示す値である遺伝的近縁度を取得する近縁度取得部と、
を備えるゲノム解析装置。

【請求項13】
前記形質遺伝子情報の一部であって前記各個体それぞれが有する複数の前記遺伝子座の前記遺伝子型を示す情報を部分形質遺伝子情報として、前記部分形質遺伝子情報に対して多変量解析を実行し、前記個体ごとに主軸の座標値を取得する主軸座標値取得部と、
前記部分形質遺伝子情報と前記主軸座標値取得部が取得した前記座標値とに基づき、前記遺伝子型を示す情報である遺伝子型情報を名義尺度とする統計処理によって前記各個体の前記遺伝子座ごとに前記統計値を取得する第2統計関連値取得部と、
を備える請求項1又は請求項2に記載のゲノム解析装置。

【請求項14】
前記形質遺伝子情報の一部であって前記各個体それぞれが有する複数の前記遺伝子座の前記遺伝子型を示す情報を部分形質遺伝子情報として、前記部分形質遺伝子情報に対して多変量解析を実行し、前記個体ごとに主軸の座標値を取得する主軸座標値取得部と、
前記部分形質遺伝子情報と前記主軸座標値取得部が取得した前記座標値とに基づき、前記遺伝子型を示す情報である遺伝子型情報を名義尺度とする統計処理によって前記各個体の前記遺伝子座ごとに前記統計値を取得する第2統計関連値取得部と、
を備える請求項1又は9に記載のゲノム解析装置。

【請求項15】
コンピュータが、生物の集団内の各個体が有する遺伝子座の対立遺伝子の組み合わせを遺伝子型とし、前記各個体それぞれが有する複数の前記遺伝子座の前記遺伝子型と前記各個体の所定の形質の表現型値との関係を示す情報を形質遺伝子情報として、前記形質遺伝子情報を取得する形質遺伝子情報取得ステップと、
コンピュータが、前記形質遺伝子情報に基づき、前記遺伝子型を示す情報である遺伝子型情報を名義尺度とする統計処理によって前記各個体の前記遺伝子座ごとに所定の統計値を取得する第1統計値取得ステップと、
を有するゲノム解析方法。

【請求項16】
請求項1から請求項14のいずれか一項に記載のゲノム解析装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
国際特許分類(IPC)
  • G16B  40/00    
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2019175161thum.jpg
出願権利状態 公開
掲載中の発明について更に詳しい内容の説明を御希望の際は、お気軽にお問い合せください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close