Bioinformaticsのお勉強

分子系統樹作成(clustalw使用)

分子系統樹を作成する時の手順についてまとめておく。

作業は以下の２段階に分けられる。

1：dnaやアミノ酸の配列を入力して、マルティプルアラインメントを行う。（生成するのは、"-.aln"ファイル）
$ % clustalw -input="inputfile.txt" -align -type=protein -matrix=blosum

２：マルティプルアラインメントの結果を基にして、系統樹のデータを出力する("-phb"ファイル等）

前々回のブログのp53のホモログをswissprotから取ってきたネタで言えば、

1 : EMOBSSのseqretで"p53_*"のキーワードで、p53プロテインのホモログを釣ってくる。

$ seqret swissprot:p53_* -out=p53_swissprot.txt

２：EMBOSSのseqretで"p53_*"で釣ってきたp53のホモログに対してマルティプルアラインメントを行う。

$ clustalw -infile=p53_swissprot.txt -align -type=protein -matrix=blosum

3 : マルティプルアラインメントのファイルを基にして系統樹を書かせる。

$ clustalw -infile=p53_swissprot.aln -tree -outputtree=p53_swissprot.phb

4 : njplotを用いて系統樹を描写する。(NJplotをインストールして使う）

$ sudo apt-get install njplot
$ njplot p53_swissprot.phb
#NJplotのウィンドウが開くので、GUI操作で、FILE -> Save as Postscrip
#生成したp53_swissprot.psファイルをpdfファイル、そしてpngファイルに変化する。

5 :生成したp53_swissprot.psファイルをpdfファイル、そしてpngファイルに変化する。

$ ps2pdf p53_swissprot.ps
$ convert p53_swissprot.pdf p53_swissprot.png

($ sudo apt-get install imagemagick b #imagemagicのインストール)
($ sudo apt-get install ps2pdf #ps2pdfのインストール )

clustalについて

前回のブログで

コマンドライン上で

$ clustalw

を使った。

そもそもclustalとは

以下のようなアプリケーションを言うらしい。(Wikipedia: http://ja.wikipedia.org/wiki/Clustalより引用）

Clustalは広く用いられている多重整列プログラムである。現在はコマンドライン版のClustal WとGUI版のClustal Xとがある。欧州バイオインフォマティクス研究所のFTPサーバから入手できる。

以下の3つの段階を踏む。

1対1の整列（ペアワイズアラインメント）を行う

1対1の整列を総当たりで行い、配列一致度の行列を作成する。

配列一致度に基づいて樹形図（Guide Tree）を得る

配列一致度を距離尺度に用いて階層型クラスタリングを行う。この際のアルゴリズムは近隣結合法（または非加重結合法）が用いられている。

樹形図に沿って配列を追加しながら整列を行う

最も一致度の高い配列ペアからはじめて、樹形図に沿って1つずつ配列を追加しながら整列させていくことで効率的に多重整列を得る。

これらは自動的に行われるが、ガイドツリーのみを計算させたり、ガイドツリーを指定して多重整列のみを行わせることもできる。

emboss,(seqret) , clustalwを駆使してマルティプルアラインメントをしてみたよ(^^)

lubuntu 11.04 にて

#embossのインストール
$ sudo apt-get install emboss

#データベースの設定
$ sudo cp /usr/share/EMBOSS/emboss.default.template /usr/share/EMBOSS/emboss.default

#データベースの確認
$ showdb

# 設定ファイル(/usr/share/EMBOSS/emboss.default)の中で文頭に"#"がついているデータベースを"#"を削除することで有効化する。
$ sudo vim /usr/share/EMBOSS/emboss.default

#データベースの確認
$ showdb

# embossのseqretを使って、swissprotから、登録されている様々な種のp53タンパクの配列をとってくる。
$ seqret
Reads and writes (returns) sequences
Input (gapped) sequence(s): swissprot:p53_*
output sequence(s) [p53_barbu.fasta]: p53_swissprot.txt

#p53_swissprot.txtの中身を見る
$ less p53_swissprot.txt

#clustalwのインストール
$ sudo apt-get install clustalw

# clustalwによるマルティプルアラインメント
$ clustalw p53_swissprot.txt

#カレントディレクトリに出力ファイルができている。
$ ls
p53_swissprot.aln p53_swissprot.dnd p53_swissprot.txt

#結果を見てみる。
$ less p53_swissprot.aln

#マルティプルアラインメントの結果を美しく表示する(EMBOSSのprettyplot)
$ prettyplot p53_swissprot.aln

Draw a sequence alignment with pretty formatting
Graph type [x11]: ps #ここでpsを入力してpostscriptを作成させる
Created prettyplot.ps

#ポストスクリプトファイルをpdfファイルに変換
$ ls
p53_swissprot.aln p53_swissprot.dnd p53_swissprot.txt prettyplot.ps

$ sudo apt-get install ps2dpf
$ ps2dpf p53_swissprot.ps

$ ls
p53_swissprot.aln p53_swissprot.dnd p53_swissprot.txt prettyplot.pdf prettyplot.ps #pdfファイルができてる！！！！

#コマンドからpdfファイルを閲覧
$ xdpf prettyplot.pdf

#ブログにはpng, jpg, gifでしか貼れないのでpdfファイルをpngファイルに変換する。
$ sudo apt-get install imagemagick b #imagemagicのインストール
$ convert prettyplot.pdf prettyplot.png
$ ls
p53_swissprot.aln prettyplot-1.png prettyplot-5.png prettyplot.pdf
p53_swissprot.dnd prettyplot-2.png prettyplot-6.png prettyplot.ps
p53_swissprot.txt prettyplot-3.png prettyplot-7.png
prettyplot-0.png prettyplot-4.png prettyplot-8.png
#もとのpdfファイルが複数のページを持っていたので、ファイルもpngファイルも複数せ生成された。

lubuntuは軽いですね。

lubuntu 11.04　入れてみました

URL : http://lubuntu.net/

私の中古のlet's note cf-y5に。

内臓無線lanもいきなり認識してくれるし、

動作は軽いし、

日本語環境も問題なしだし、

幸せです(^^)

planexのgw-usnano2を使う。

planexのgw-usnano2は極小の無線lan子機として大変人気のあるシリーズです。

そこで、私のubuntuでも使ってみようと思いました。

http://www.planex.co.jp/product/wireless/gw-usnano2/

まずは、

http://218.210.127.131/downloads/downloadsView.aspx?Langid=4&PNid=48&PFid=48&Level=5&Conn=4&DownTypeID=3&GetDown=false&Downloads=true#RTL8192CU

にいって、CN1ってところをクリックします。

すると

RTL8192CU_linux_v3.0.1590.20110511.zip

というファイルがダウンロードできます。

これを
#　zip形式の圧縮を解凍
$ unzip unzip RTL8192CU_linux_v3.0.1590.20110511.zip
# 解凍して生成したディレクトリに移動
$ cd RTL8192CU_8188CUS_8188CE-VAU_linux_v3.0.1590.20110511/
#　インストールの開始
$ sudo sh install.sh

でいけました。

あとは特にいじらなくてもubuntuが認識してくれましたし、子機も赤い光を放ちながら動いてくれました。