Genome Analysis and Permutation

今回のいわしブログでは、ゲノム解析について述べます。

いわし独自のゲノム解析です。

まず基本事項として、遺伝子の塩基には、

A(アデニン), T(チミン), G(グアニン), C(シトシン)

というものがあります。

この塩基の並ぶ順序は生物によって異なります。

ここでいわしは、この塩基配列に変換を施しました。

変換の方法は下記のようになります:

[1] A を 1 で、G を 2 で、C を 3で、T を 0 で置き換えます。
[2] 上の三つのセルで、縦に連続して三つ並んでいる数値 x, y, z に対し、
4番目のセル に x + 2y + 3z の mod.4 での数値を入力します。
[3] その結果に対し、1 を Aで、2を Gで、3 を C で、0 を T で置き換えます。

これで変換は完了です。

そこで、変換前と変換後の塩基配列にどういう違いがあるのかを、
いわしは『non permutation level』という尺度で測りました。

この non permutation level とは、縦に 4つ連続して並んでいるセルの中の
A, G, T, C に、同じものがどれだけ重複しているかを表す指数です。

これは言い換えれば、4つ連続で A, T, G, C の置換が起こっている場合との乖離の度合いです。

では、具体的な生物ごとに、non permutation leve の変化の結果を見ていきましょう。

　　　　　　　　　　　　　変換前 変換後　　
コロナウィルス　　　　　　　81　　　69
インフルエンザウィルス　　　90　　　69
椎茸　　　　　　　　　　　　91　　　80
サルモネラ菌　　　　　　　　70　　　62
ブドウ球菌　　　　　　　　　67　　　57

数値の部分がnon permutation level です。
ウィルスとか菌類は、一回の変換で、non permutation level がガクンと下がります。
大体 10くらい下がります。

次の例は昆虫です：

　　　　　　　　　　　　　変換前　変換後

黄色ショウジョウバエ　　　　64　　　78
ミツバチ　　　　　　　　　　84　　　83
キクイムシ　　　　　　　　　66　　　74
ゴキブリ　　　　　　　　　　68　　　58

ゴキブリ以外は、変換後の non permutation level は上がるか、またはあまり変わりません。
ゴキブリだけが、10下がっています。

ゴキブリの持つこの特徴は、ウィルスや細菌類と非常に近いです。

次に、動物園などでお馴染みの動物を試してみました。

　　　　　　　 変換前 変換後
キリン　　　　　64　　　65
ダチョウ　　　　79　　　75
コアラ　　　　　67　　　69
イルカ　　　　　81　　　79

細菌やウィルス、昆虫の場合と違って、ほとんど変わりません。」

このように、生き物の種類によって変換前と変換後の non permutation level の対比が異なることがわかりました。