Transcript 植物分子生理学第4回

2013年度植物分子生理学 第4回
光合成関連タンパク質および遺伝子の
多様性と機能の探索
植物バイオサイエンス学科
植物ゲノム研究室
尾形 善之
本講義の目標
★バイオインフォマティクスを理解する。
★分子生物学的情報の探索方法を理解する。
★光合成関連タンパク質・遺伝子の多様性と機
能を調べる。
学生基礎実験のリマインド
★最終回 @ B3棟情報処理演習室
♦ PAP1遺伝子のBLAST検索
♦ 自分たちで読んだ塩基配列を公共データベース
で検索した。
• 公共データベース：NCBI, DDBJ
♦ あれが「バイオインフォマティクス」です。
BLAST
NCBI
DDBJ
バイオインフォマティクスとは
生物学
情報学
分子構造の解明
分子生物学
ゲノム解析の進
展
バイオインフォマティクス
バイオインフォマティクスの仕組
み
研究者
研究者
研究者
公共データベース
分析データ
データ蓄積
公共データベース
検索
研究者
検索結果・有用情報
クエリーデー
タ
バイオインフォマティクスデータ
生命情報の流れ
分子生物学的情報
代謝産物
質量スペクトル
タンパク質
アミノ酸配列
質量分析装置
RNA
塩基配列
DNA
塩基配列
次世代シーケンサー
バイオインフォマティクスの現状
情報学
分子生物学
機
器
の
発
達
バイオインフォマティクス
イ
ン
タ
ー
ネ
ッ
ト
情報学
分子生物学
生物ビッグデー
タ
バイオインフォマティクス
ペタ
エクサ
ゼタ
ヨタ
テラ
ギガ
メガ
キロ
0
RIKEN OSC HPより（一部追加）
登録された塩基配列データ
ヒトのゲノムサイズ：
3Gb
チェックポイント・1
★バイオインフォマティクスとは？
★バイオインフォマティクスに用いられるデータ
の種類は？
★バイオインフォマティクスの現状は？
塩基とアミノ酸の略号のおさらい
A アデニン
G
Gly
グリシン
T
Thr
トレオニン
T
A
Ala
アラニン
N
Asn
アスパラギン
G グアニン
V
Val
バリン
Q
Gln
グルタミン
C
L
Leu
ロイシン
Y
Tyr
チロシン
I
Ile
イソロイシン
C
Cys
システイン
M
Met
メチオニン
K
Lys
リシン
P
Pro
プロリン
R
Arg
アルギニン
F
Phe
フェニルアラニン
H
His
ヒスチジン
W
Trp
トリプトファン
D
Asp
アスパラギン酸
S
Ser
セリン
E
Glu
グルタミン酸
チミン
シトシン
U ウラシル
カルビン回路の全体像
カルビン回路の全体像
カルビン回路の全体像
シロイヌナズナ
カルビン回路の全体像
イネ
RuBisCO (EC: 4.1.1.39)
チェックポイント・2
★カルビン回路を構成する要素は？
★カルビン回路に関連する酵素や遺伝子の情
報はどこから纏めて得られるか？
★公共DBで得られる情報の種類は？
キーワードチェック
★1000ドルゲノム
♦ ヒトのゲノムを$1,000（X万円）で読もうとい
う夢の計画だった。
♦ ヒトゲノム完全解読：200X年
• 当時のヒトゲノム解読費：XXXXXドル
♦ ○○○○のゲノム公開：200X年
♦ ○○○○のゲノム公開：200X年
♦ ○○○のゲノム公開：20XX年
キーワードチェック
★1000ドルゲノム
♦ ヒトのゲノムを$1,000（8万円）で読もうとい
う夢の計画だった。
♦ ヒトゲノム完全解読：2003年
• 当時のヒトゲノム解読費：1000万ドル
♦ ワトソンのゲノム公開：2007年
♦ ベンターのゲノム公開：2007年
♦ 冨田勝のゲノム公開：2012年
チェックポイント・3
★課題
♦ バイオインフォマティクスを使って、光合成関連タ
ンパク質・遺伝子の多様性と機能を調べる方法を
述べなさい。
♦ 生物ビッグデータを使って、どのような研究をして
みたいか述べなさい。