カンブリア紀の大爆発

最近、チェックした本、３冊。

DO図書館：２冊
[1]読み完了：返却
個体発生は進化をくりかえすのか (新装版 岩波科学ライブラリー) 倉谷 滋 (単行本（ソフトカバー） - 2005/7/9)
エボデボ(Evo-Devo)：進化発生学(Evolutionary Developmental Biology)の略。
発生時の反復に関しての考察

進化の過程を反復することの意味：

遺伝子が複数の器官で共用されており、進化の過程での蓄積で、
現時点の機能を実現するために、最短経路でないとしても
過去の進化の機能を前提(土台)としているために、
簡単に消去することができなくなっている。

my self）死に際の走馬灯のように、生まれる際にも、進化の記憶？をトレースする
必要があるような漠然としたイメージを抱いていたが、、、
~~~
ヒトゲノムの解読で、盛り上がったが、タンパク質を生成する(デコードする)遺伝子の数は、
生物種で大きく変化しないことから、ヒトの尊厳が傷つけられた？
DNAを読み出すこと自体は、すばらしい技術であるが、問題は読み出した塩基の扱い。
~~~
[2]：読み未完了：返却
シマウマの縞 蝶の模様 エボデボ革命が解き明かす生物デザインの起源 ショーン・B・キャロル、渡辺 政隆、 経塚 淳子 (単行本 - 2007/4/24)
~~~
：これを読むには、DNA、発生に関する知識が必要だが、かなりの情報を集大成している。
~~~
遺伝子の数は、生物であまり変わらない？
遺伝子を操作するツールキット遺伝子？　の複雑さ？が生物の複雑さ？

DNAで、ジャンク遺伝子部分(意味不明な部分)の部分が多すぎる。

本書では、ジャンク遺伝子部分を「暗黒領域」、タンパク質生成部分を「可視領域」としている。
~~~
番外）
：「脳で使われている部分は、数％？」と根源的に共通点があるか？TODO）
：サヴァン症候群でもあるように、驚異的な計算能力を駆使できれば、今とは全く異なる社会ができている？
~~~
ジャンク遺伝子部分が、タンパク質を生成する遺伝子を制御する「遺伝子スイッチ」として機能する。
「タンパク質を生成する遺伝子」は、体の各部の機能で、共用されている。
１つの機能に対して、１つの遺伝子があるわけではない。

p.111)
遺伝子から動物を組み立てるにはどうすればよいのか？
p.118)
遺伝子が発現する場所の緯度・経度・標高・深度・国籍を記入した「発生運命地図」を作成。
~~~
以前の案）2007/07-2007/08：中断！環境消失。
DNAは、サイトにアップされているので、実際のDNAから、3Dシミュレーションで、生体を
構成するアルゴリズムをGA/GP等で探索する。
：これは、今回の「遺伝子スイッチ」の機能の大枠を探るに近い？
：当時）少なくとも、初期胚から、原腸陥入までのプロセスにトライしたい。
：当時）「ジュラシック・パーク」を目指そう！
：当時）トライしかかった際に、手始めに利用したソースは以下。
：「C. エレガンス」のシミュレートできそうな気はしたが、、、

セル・シミュレータは、いろいろあったが、
細胞というよりも、形質生成に興味があったので。
：HDDクラッシュで、記憶忘却。GMailにメモの残骸があった。
http://swarm.cs.virginia.edu/cellsim/
Cell Simulator
：ソースはメンテされていない状態で、放置？されている。
濃度勾配を利用した、セルの増殖を3Dでシミュレートしたもの。
定義が、「JBoss Rules」的でした。
http://www.jboss.com/products/rules
セルの生成データの格納先にDBを使っていなかったので、大規模にするには、
Hibernate を組み込もうというところで、中断！
：GA/GPでの探索ロジック検討中ー＞「prime numbers」に興味の対象が変更。

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KI図書館：１冊
[3]：読み未完了：返却
カンブリア爆発の謎 ~チェンジャンモンスターが残した進化の足跡 [知りたい!サイエンス] (知りたい!サイエンス 27) 宇佐見 義之 (単行本（ソフトカバー） - 2008/3/26)
：収斂進化(しゅうれん)：様々に分化したものの、最終的には、類似の形質になる？
：水棲生物は、水という環境に影響を受けて、流線型になる、、、
：生物進化は偶然ではなく必然。地球と環境が同じであれば、同じ形質の生物が進化した？
~~~
生物の先生で、「生物は哲学だ」と言っていた人がいました。
スティーヴン・ジェイ・グールド、は既に亡くなっていることを知りました(2002)。ご冥福。
グルードと、もう一人、リチャード・ドーキンスが有名。
これらも哲学書？、ドーキンスはその傾向が強いような？気がする。
ワンダフル・ライフ―バージェス頁岩と生物... スティーブン・ジェイ グールド、Stephen Jay Gould、 渡辺 政隆 (単行本 - 1993/4)
：前回、読めなかった、、、：未読：TODO)
：落ち着いた状況にないと、頭にすーっと入ってこないです。

Donnez-moi le president, un salaire

遺伝子分布の傾向をみる(1-4) 、データ取得：NIH,Dog

ヒトゲノムではなく、「UCSC Genome Bioinfomatics」で得たDogの遺伝子配置が正規分布にならなかったので、NIHで探した。
~~~
(1)
http://research.nhgri.nih.gov/dog_genome/
ftp://ftp.ncbi.nih.gov/genomes/Canis_familiaris/

ftp://ftp.ncbi.nih.gov/genomes/Canis_familiaris/Assembled_chromosomes/
染色体１番＝cfa_chr1.agp.gz
ありました。
===
展開すると、chr1.agp
抜粋すると、
#
# Canis familiaris chromosome 1, whole genome shotgun sequence
#
# This file provides assembly instructions for sequence NC_006583.2
# included in reference assembly of NCBI build 2 (Dog2.0 May 2005).
#
#chrom chr_start chr_stop part_no part_type comp_id/gap_len comp_type/gap_type comp_end/linkage orientation/empty
chr1 1 3000000 1 N 3000000 clone no
..............

から、「chr_start chr_stop 」の２項目の数字を、OpenOffice OpenDocument表計算でCSV形式にする。
~~~
(2)
染色体を変更して、同様にCSV形式のファイルを作成する。

遺伝子分布の傾向をみる(1-3) 、データ取得：WhoGA(Rice)

[3]日本：イネの遺伝子 Rice - Oryza sativa GBrowse - Map View Build 04 http://rgp.dna.affrc.go.jp/whoga/download.html

染色体上の遺伝子位置のデータを取得する方法を示す。
~~~
(1)
ページ下部の「All annotatied results」で、参照したい染色体を「File」の「gff file」
からダウンロードする。
~~~
(2)
例）染色体１番＝PREDICTED_GENESET_CHR01_all.gff になる。
ファイルの先頭を抜粋すると、
：見出しはない。
===
chr1 mRNA gene 2449 8671 . + . gene_id "OSJNOa264G09.1";
......
４項目、５項目目が、遺伝子の開始、終了と思われる。
(3)
対象項目をOpenOffice OpenDocument表計算でCSV形式にする。
~~~
(4)
染色体を変更して、同様にCSV形式のファイルを作成する。

遺伝子分布の傾向をみる(1-2) 、データ取得：UCSC

[2] UCSC Genome Bioinfomatics
http://hgdownload.cse.ucsc.edu/downloads.html

染色体上の遺伝子位置のデータを取得する方法を示す。
~~~
(1)
VERTEBRATES - Complete annotation sets
で、参照したい対象生物を選択する。
~~~
(2)
例）ヒトの場合、「Human」を選択する。
~~~
(3)
「Full data set」を選択。
~~~
(4)
先頭のファイル：chromAgp.zip をダウンロードする。
※これ以外のファイルに関しては、内容未確認！ ※TODO※
~~~
(5)
chromAgp.zipを展開すると、染色体ごとのファイルができる。
例）染色体１番＝chr1.agp　※テキストエディタで開ける。
chr1.agp の先頭を抜粋する。
：見出しはなく、生データがそのまま。
===
chr1 1 616 1 F AP006221.1 36116 36731 -
chr1 617 167280 2 F AL627309.15 241 166904 +
......
２項目、３項目目が遺伝子の開始位置、終了位置であると思われる。
~~~
(6)
２項目、３項目目を、OpenOffice OpenDocument表計算でCSV形式にする。
~~~
(7)
対象生物を変更して、同様にCSV形式のファイルを作成する。

遺伝子分布の傾向をみる(1-1) 、データ取得：NIH

[1]米国：有名なNIH Human Genome Resources (ヒトゲノム) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/guide/human/

染色体上の遺伝子位置のデータを取得する方法を示す。
~~~
(1)
左図の染色体で、参照したいものを選択する。
Browse your Genome Click on the Chromosome to show
~~~
(2)
例）染色体１番の場合、以下のURLとなる。
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/mapview/maps.cgi?ORG=hum&MAPS=ideogr,est,loc&LINKS=ON&VERBOSE=ON&CHR=1
~~~
(3)
ページ下部の「Map 3: Genes On Sequence 」で「Table View」 を選択することで、
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/mapview/maps.cgi?TAXID=9606&CHR=1&MAPS=ideogr,ugHs,genes[1.00%3A247249719.00]&CMD=TXT#1
~~~
(4)
ページ右上の「Download Data」を選択することで、画面の情報をテキスト形式でダウンロードできる。
~~~
(5)
(3)で、ページ上部の「Chromosome: [ 1 ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 X Y MT 」で、別の染色体を見る場合は、対象の番号を選択する。
~~~
(6)
取得したテキスト(先頭を抜粋)を示す。
===
Homo sapiens Genome (Build 36.3)
#Chromosome: 1
######################################
#Map: genes
#Region: 1..247,249,719
#start stop Symbol O E Cyto Description
815 19919 LOC653635 - mRNA 1p36.33 similar to CXYorf1-related protein
.....................

から、「#start stop」の２項目の数字を、OpenOffice OpenDocument表計算でCSV形式にする。
~~~
(7)
染色体を変更して、同様にCSV形式のファイルを作成する。

遺伝子分布の傾向をみる(1) 、データソース

目的)データソースを探す。
染色体上での遺伝子マップのデータをネットから探す(2008/05/29～2008/06/02)。
===
昨年(2007)、ヒトゲノムのデータマイニングを検討した際、塩基配列をdownloadしたことがあったが(こちらは進展なし？)、改めてデータソースを管理しているサイトを調べなおす。
===
現段階でたどり着いたのが、以下。
最初は、ヒトゲノムの２，３の染色体で遺伝子分布を確認するだけであったが、ヒト以外の種ではどうかということで、対象範囲を広げた。
~~~
[1]米国：有名なNIH
Human Genome Resources (ヒトゲノム)
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/guide/human/
~~~
[2]
UCSC Genome Bioinfomatics
http://hgdownload.cse.ucsc.edu/downloads.html
補足）
真核生物比較ゲノムブラウザ
http://www-btls.jst.go.jp/ComparativeGenomics/index_j.html
から入っていって、「UCSC...」にリンクしていった。
~~~
[3]日本：イネの遺伝子
Rice - Oryza sativa GBrowse - Map View Build 04
http://rgp.dna.affrc.go.jp/whoga/download.html
~~~

遺伝子分布の傾向をみる(0)

ＫＩ図書館）メンデル―遺伝の秘密を探して (オックスフォード科学の肖像) (単行本) エドワード・イーデルソン (著), オーウェン・ギンガリッチ (編さん), 西田 美緒子 (翻訳) 2008/04/18,Gregor Mendel: And the Roots of Genetics (Oxford Portraits in Science) (Paperback)
p.140,ヒトの１９番染色体の遺伝子マップがあった。
~~~
prime numbersの分布の小手調べとして、染色体での遺伝子分布の傾向を「R」で見てみる。