Biostringsの紹介

Rで始めるBioconductor入門

James Chapman

Curriculum Manager, DataCamp

Biostrings

  • 配列の高速操作アルゴリズム
  • 多くのBioconductorパッケージがBiostringsに依存
BiocManager::install("Biostrings")
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生物学的文字列コンテナ

  • Biostrings → 文字列の保存・操作をメモリ効率よく実現
  • 継承可能なコンテナ

例：

  • BStringクラスはビッグ文字列に由来
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StringとSet

 

  • XString：単一配列の格納
    • BString：任意の文字列
    • DNAString：DNA
    • RNAString：RNA
    • AAString：アミノ酸

 

  • XStringSet：複数配列の格納
    • BStringSet
    • DNAStringSet
    • RNAStringSet
    • AAStringSet
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showClass()

showClass("XString")

Virtual Class "XString" [package "Biostrings"]

Slots:

Name:             shared            offset            length   elementMetadata          metadata
Class:         SharedRaw           integer           integer DataFrame_OR_NULL              list

Extends: 
Class "XRaw", directly
Class "XVector", by class "XRaw", distance 2
Class "Vector", by class "XRaw", distance 3
Class "Annotated", by class "XRaw", distance 4
Class "vector_OR_Vector", by class "XRaw", distance 4

Known Subclasses: "BString", "DNAString", "RNAString", "AAString"
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Biostringsのアルファベット

DNA_BASES # 4 DNA bases

RNA_BASES # 4 RNA bases

"A" "C" "G" "T"

"A" "C" "G" "U"

AA_STANDARD # 20 Amino acids

"A" "R" "N" "D" "C" "Q" "E" "G" "H" "I" "L" "K" "M" "F" "P" "S" "T" "W" "Y" "V"

DNA_ALPHABET # contains IUPAC_CODE_MAP 
RNA_ALPHABET # contains IUPAC_CODE_MAP 
AA_ALPHABET  # contains AMINO_ACID_CODE
1 IUPAC DNAコードの詳細 http://genome.ucsc.edu/goldenPath/help/iupac.html
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転写と翻訳

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DNAからRNAへの転写

# DNA single string
dna_seq <- DNAString("ATGATCTCGTAA")
dna_seq

12-letter DNAString object
seq: ATGATCTCGTAA

# Transcription DNA to RNA string
rna_seq <- RNAString(dna_seq)
rna_seq

12-letter RNAString object
seq: AUGAUCUCGUAA
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RNAからアミノ酸への翻訳

rna_seq

12-letter RNAString object 
seq: AUGAUCUCGUAA

# Translation RNA to AA
aa_seq <- translate(rna_seq)
aa_seq

RNA3塩基が1つのアミノ酸を形成：AUG = M, AUC = I, UCG = S, UAA = *

4-letter AAString object
seq: MIS*
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DNAからアミノ酸への直接翻訳

dna_seq

12-letter DNAString object
seq: ATGATCTCGTAA

# translate() also goes directly from DNA to AA
translate(dna_seq)

4-letter AAString object
seq: MIS*
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ジカウイルス

ジカウイルス

ジカウイルスの症状

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ジカウイルスで練習しましょう！

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