(57)【要約】【課題】  標的遺伝子の機能を阻害し、低い相同性を持つ非標的遺伝子も考慮に入れたｓｉＲＮＡの配列を設計することを目的とする。【解決手段】  核酸配列設計装置１００が以下のもの備え、ｓｉＲＮＡの塩基配列を設計する。対象とする生物の遺伝子に関するデータを入力し、ｓｉＲＮＡ候補の塩基配列を取得する候補配列取得部２００。候補配列取得部２００の取得した塩基配列に対して、塩基配列が遺伝子の機能を阻害する度合いを示す活性スコアを算出する活性スコア算出部３００。候補配列取得部２００の取得した塩基配列が、非標的遺伝子の機能を阻害する影響度を示す影響スコアを算出する影響スコア算出部４００。活性スコアと影響スコアとに基づいて、ｓｉＲＮＡの塩基配列を決定する阻害配列決定部５００。【選択図】        図２
2006031308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象とする生物の標的遺伝子の機能を阻害する機能阻害核酸の塩基配列を設計する核酸配列設計装置において、
対象とする生物の遺伝子に関するデータを入力し、入力した遺伝子に関するデータに基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得する候補配列取得部と、
候補配列取得部の取得した塩基配列に対して、塩基配列が遺伝子の機能を阻害する度合いを示す活性スコアを算出する活性スコア算出部と、
候補配列取得部の取得した塩基配列が、非標的遺伝子の機能を阻害する影響度を示す影響スコアを算出する影響スコア算出部と、
活性スコア算出部が算出した活性スコアと、影響スコア算出部が算出した影響スコアとに基づいて、候補配列取得部が取得した塩基配列の候補から塩基配列を決定し、決定した塩基配列を設計した塩基配列として出力する阻害配列決定部と
を備えたことを特徴とする核酸配列設計装置。
【請求項２】
対象とする生物の標的遺伝子の機能を阻害する機能阻害核酸の塩基配列を設計する核酸配列設計装置において、
対象とする生物の遺伝子に関するデータを入力し、入力した遺伝子に関するデータに基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得する候補配列取得部と、
候補配列取得部の取得した塩基配列に対して、塩基配列を構成する残基の種類と、塩基配列中の位置とに基づいて、塩基配列が遺伝子の機能を阻害する度合いを示す活性スコアを算出する活性スコア算出部と、
活性スコア算出部が算出した活性スコアに基づいて、候補配列取得部が取得した塩基配列の候補から塩基配列を決定し、決定した塩基配列を設計した塩基配列として出力する阻害配列決定部と
を備えたことを特徴とする核酸配列設計装置。
【請求項３】
上記核酸配列設計装置は、さらに、
塩基配列を構成する残基の種類と、塩基配列中の位置とに対して、各残基が塩基配列の各位置に存在する場合に、機能阻害核酸が標的遺伝子の機能を阻害する度合いを阻害相関値として記憶する阻害相関値記憶部を備え、
上記活性スコア算出部は、阻害相関値記憶部に記憶される阻害相関値に基づいて、上記候補配列取得部が取得した塩基配列の活性スコアを算出することを特徴とする請求項１または請求項２記載の核酸配列設計装置。
【請求項４】
上記阻害相関値記憶部が記憶する阻害相関値は、標的遺伝子に対する機能の阻害の有無が既知である機能阻害核酸を示す、既知核酸に基づくデータであり、
Ｆ（ｍ，ｎ）は、位置ｍに残基ｎが存在する場合の阻害相関値を示し、
Ｑ（ｍ，ｎ）は、機能を阻害する既知核酸に対する、機能を阻害する既知核酸のうちで位置ｍに残基ｎが存在する割合を示し、
Ｐ（ｍ，ｎ）は、全既知核酸に対する、位置ｍに残基ｎが存在する割合を示し、
Ｆ（ｍ，ｎ）＝ｌｏｇ｛Ｑ（ｍ，ｎ）／Ｐ（ｍ，ｎ）｝
で求められていることを特徴とする請求項３記載の核酸配列設計装置。
【請求項５】
上記活性スコア算出部は、
塩基配列にグアニンとシトシンとの少なくともいずれかについて、４つ以上連続している個所の有無と、
塩基配列中のグアニンとシトシンの含量を示すＧＣ含量と、
標的遺伝子に対する塩基配列の位置と、
非標的遺伝子と塩基配列との相同関係と
の少なくともいずれかに基づいて、上記候補配列取得部が取得した塩基配列の活性スコアを算出することを特徴とする請求項１または請求項２記載の核酸配列設計装置。
【請求項６】
対象とする生物の標的遺伝子の機能を阻害する機能阻害核酸の塩基配列を設計する核酸配列設計装置において、
対象とする生物の遺伝子に関するデータを入力し、入力した遺伝子に関するデータに基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得する候補配列取得部と、
候補配列取得部の取得した塩基配列が、非標的遺伝子の機能を阻害する影響度を示す影響スコアを算出する影響スコア算出部と、
影響スコア算出部が算出した影響スコアに基づいて、候補配列取得部が取得した塩基配列の候補から塩基配列を決定し、決定した塩基配列を設計した塩基配列として出力する阻害配列決定部と
を備えたことを特徴とする核酸配列設計装置。
【請求項７】
上記核酸配列設計装置は、さらに、
塩基配列を構成する残基の種類と、塩基配列中の位置とに対して、各残基が塩基配列の各位置に存在する場合に、機能阻害核酸が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを阻害相関値として記憶する阻害相関値記憶部を備え、
上記影響スコア算出部は、阻害相関値記憶部に記憶される阻害相関値に基づいて、上記候補配列取得部が取得した塩基配列の影響スコアを算出することを特徴とする請求項１または請求項６記載の核酸配列設計装置。
【請求項８】
上記阻害相関値記憶部が記憶する阻害相関値は、非標的遺伝子に対する機能の阻害の有無が既知である機能阻害核酸を示す、既知核酸に基づくデータであり、
Ｆ（ｍ，ｎ）は、位置ｍに残基ｎが存在する場合の阻害相関値を示し、
Ｑ（ｍ，ｎ）は、機能を阻害する既知核酸に対する、機能を阻害する既知核酸のうちで位置ｍに残基ｎが存在する割合を示し、
Ｐ（ｍ，ｎ）は、全既知核酸に対する、位置ｍに残基ｎが存在する割合を示し、
Ｆ（ｍ，ｎ）＝ｌｏｇ｛Ｑ（ｍ，ｎ）／Ｐ（ｍ，ｎ）｝
で求められていることを特徴とする請求項７記載の核酸配列設計装置。
【請求項９】
上記影響スコア算出部は、
非標的遺伝子が機能阻害核酸により機能を阻害されない場合に、非標的遺伝子から発現する遺伝情報の量と、
非標的遺伝子の機能的な重要度と
の少なくともいずれかと、
上記阻害相関値記憶部に記憶される阻害相関値と
に基づいて、上記候補配列取得部が取得した塩基配列の影響スコアを算出することを特徴とする請求項７記載の核酸配列設計装置。
【請求項１０】
上記影響スコア算出部は、
上記阻害相関値記憶部に記憶される阻害相関値と、非標的遺伝子の塩基配列と機能阻害核酸の塩基配列との相同関係と
に基づいて、上記候補配列取得部が取得した塩基配列の影響スコアを算出することを特徴とする請求項７記載の核酸配列設計装置。
【請求項１１】
上記影響スコア算出部は、
非標的遺伝子が機能阻害核酸により機能を阻害されない場合に、非標的遺伝子から発現する遺伝情報の量と、
非標的遺伝子の機能的な重要度と
の少なくともいずれかと、
上記阻害相関値記憶部に記憶される阻害相関値と、非標的遺伝子の塩基配列と機能阻害核酸の塩基配列との相同関係と
に基づいて、上記候補配列取得部が取得した塩基配列の影響スコアを算出することを特徴とする請求項７記載の核酸配列設計装置。
【請求項１２】
上記影響スコア算出部は、
非標的遺伝子の塩基配列と機能阻害核酸の塩基配列との相同関係に基づいて、上記候補配列取得部が取得した塩基配列の影響スコアを算出することを特徴とする請求項１または請求項６記載の核酸配列設計装置。
【請求項１３】
上記影響スコア算出部は、
非標的遺伝子が機能阻害核酸により機能を阻害されない場合に、非標的遺伝子から発現する遺伝情報の量と、
非標的遺伝子の機能的な重要度と
の少なくともいずれかと、
非標的遺伝子の塩基配列と機能阻害核酸の塩基配列との相同関係と
に基づいて、上記候補配列取得部が取得した塩基配列の影響スコアを算出することを特徴とする請求項１または請求項６記載の核酸配列設計装置。
【請求項１４】
上記候補配列取得部は、
対象とする生物の属する生物種の遺伝子に関する塩基配列を記憶する記憶部から、対象とする生物の遺伝子に関するデータとして、遺伝情報の塩基配列を示す遺伝情報配列を取得する種別配列取得部を備え、
上記候補配列取得部は、種別配列取得部が取得した遺伝情報配列に基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得することを特徴とする請求項１または請求項２または請求項６記載の核酸配列設計装置。
【請求項１５】
上記候補配列取得部は、さらに、
対象とする生物の遺伝子に関するデータとして標的遺伝子を入力し、
上記種別配列取得部が取得した塩基配列と、対象とする生物の標的遺伝子の塩基配列とで異なる部分の塩基配列を取得する異配列取得部と、
上記種別配列取得部が取得した塩基配列と、異配列取得部が取得した塩基配列とに基づいて塩基配列を生成する塩基配列生成部とを備え、
上記候補配列取得部は、塩基配列生成部が生成した塩基配列に基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得することを特徴とする請求項１４記載の核酸配列設計装置。
【請求項１６】
上記候補配列取得部は、
対象とする生物の遺伝子に関するデータとして標的遺伝子を入力し、
対象とする生物の標的遺伝子から塩基配列を取得する塩基配列取得部と、
対象とする生物の属する生物種が持つ各遺伝子の塩基配列を、遺伝情報領域の塩基配列を示す遺伝情報領域配列と、非遺伝情報領域の塩基配列を示す非遺伝情報領域配列とに分けて記憶する記憶部から、対象とする生物の遺伝子に関するデータとして、標的遺伝子に対する、遺伝情報領域配列と非遺伝情報領域配列とを取得する種別領域配列取得部と、
塩基配列取得部が取得した塩基配列と、種別領域配列取得部が取得した遺伝情報領域配列および非遺伝情報領域配列との相同関係に基づいて、塩基配列取得部が取得した塩基配列から、遺伝情報領域配列を抽出し、抽出した遺伝情報領域配列に基づいて、遺伝情報の塩基配列を示す遺伝情報配列を取得する情報配列取得部とを備え、
上記候補配列取得部は、情報配列取得部が取得した遺伝情報配列に基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得することを特徴とする請求項１または請求項２または請求項６記載の核酸配列設計装置。
【請求項１７】
上記候補配列取得部は、
機能阻害核酸の塩基配列の候補を記憶する記憶部から、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得することを特徴とする請求項１または請求項２または請求項６記載の核酸配列設計装置。
【請求項１８】
対象とする生物の標的遺伝子の機能を阻害する機能阻害核酸の塩基配列を設計する核酸配列設計方法において、
対象とする生物の遺伝子に関するデータを入力し、入力した遺伝子に関するデータに基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得する候補配列取得工程と、
候補配列取得工程で取得した塩基配列に対して、塩基配列が遺伝子の機能を阻害する度合いを示す活性スコアを算出する活性スコア算出工程と、
候補配列取得工程で取得した塩基配列が、非標的遺伝子の機能を阻害する影響度を示す影響スコアを算出する影響スコア算出工程と、
活性スコア算出工程で算出した活性スコアと、影響スコア算出工程で算出した影響スコアとに基づいて、候補配列取得工程で取得した塩基配列の候補から塩基配列を決定し、決定した塩基配列を設計した塩基配列として出力する阻害配列決定工程と
を実行することを特徴とする核酸配列設計方法。
【請求項１９】
対象とする生物の標的遺伝子の機能を阻害する機能阻害核酸の塩基配列を設計する核酸配列設計方法において、
対象とする生物の遺伝子に関するデータを入力し、入力した遺伝子に関するデータに基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得する候補配列取得工程と、
候補配列取得工程で取得した塩基配列に対して、塩基配列を構成する残基の種類と、塩基配列中の位置とに基づいて、塩基配列が遺伝子の機能を阻害する度合いを示す活性スコアを算出する活性スコア算出工程と、
活性スコア算出工程で算出した活性スコアに基づいて、候補配列取得工程が取得した塩基配列の候補から塩基配列を決定し、決定した塩基配列を設計した塩基配列として出力する阻害配列決定工程と
を実行することを特徴とする核酸配列設計方法。
【請求項２０】
対象とする生物の標的遺伝子の機能を阻害する機能阻害核酸の塩基配列を設計する核酸配列設計方法において、
対象とする生物の遺伝子に関するデータを入力し、入力した遺伝子に関するデータに基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得する候補配列取得工程と、
候補配列取得工程で取得した塩基配列が、非標的遺伝子の機能を阻害する影響度を示す影響スコアを算出する影響スコア算出工程と、
影響スコア算出工程で算出した影響スコアに基づいて、候補配列取得工程で取得した塩基配列の候補から塩基配列を決定し、決定した塩基配列を設計した塩基配列として出力する阻害配列決定工程と
を実行することを特徴とする核酸配列設計方法。
【請求項２１】
請求項１８または請求項１９または請求項２０記載の核酸配列設計方法をコンピュータに実行させる核酸配列設計プログラム。
【請求項２２】
機能阻害核酸が、対象とする生物の遺伝子の機能を阻害する度合いを算出する機能阻害効果算出装置において、
機能阻害核酸の塩基配列を構成する残基の種類と、機能阻害核酸の塩基配列中の位置とに対して、各残基が塩基配列の各位置に存在する場合に、機能阻害核酸が遺伝子の機能を阻害する度合いを阻害相関値として記憶する阻害相関値記憶部と、
機能阻害核酸の塩基配列を入力し、入力した機能阻害核酸の塩基配列と、阻害相関値記憶部に記憶される阻害相関値とに基づいて、入力した機能阻害核酸が遺伝子の機能を阻害する度合いを示す活性スコアを算出する活性スコア算出部と
を備えたことを特徴とする機能阻害効果算出装置。
【請求項２３】
機能阻害核酸が、対象とする生物の遺伝子の機能を阻害する度合いを算出する機能阻害効果算出方法において、
機能阻害核酸の塩基配列を構成する残基の種類と、機能阻害核酸の塩基配列中の位置とに対して、各残基が塩基配列の各位置に存在する場合に、機能阻害核酸が遺伝子の機能を阻害する度合いを阻害相関値として記憶する阻害相関値記憶工程と、
機能阻害核酸の塩基配列を入力し、入力した機能阻害核酸の塩基配列と、阻害相関値記憶工程で記憶された阻害相関値とに基づいて、入力した機能阻害核酸が遺伝子の機能を阻害する度合いを示す活性スコアを算出する活性スコア算出工程と
を実行することを特徴とする機能阻害効果算出方法。
【請求項２４】
請求項２３記載の機能阻害効果算出方法をコンピュータに実行させる機能阻害効果算出プログラム。
【請求項２５】
機能阻害核酸が、対象とする生物の非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを算出する機能阻害影響度算出装置において、
機能阻害核酸の塩基配列を構成する残基の種類と、機能阻害核酸の塩基配列中の位置とに対して、各残基が塩基配列の各位置に存在する場合に、機能阻害核酸が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを阻害相関値として記憶する阻害相関値記憶部と、
機能阻害核酸の塩基配列を入力し、
非標的遺伝子が機能阻害核酸により機能を阻害されない場合に、非標的遺伝子から発現する遺伝情報の量と、
非標的遺伝子の機能的な重要度と
の少なくともいずれかと、
阻害相関値記憶部に記憶される阻害相関値と
に基づいて、入力した機能阻害核酸の塩基配列が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを示す影響スコアを算出する影響スコア算出部と
を備えたことを特徴とする機能阻害影響度算出装置。
【請求項２６】
機能阻害核酸が、対象とする生物の非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを算出する機能阻害影響度算出装置において、
機能阻害核酸の塩基配列を入力し、
非標的遺伝子が機能阻害核酸により機能を阻害されない場合に、非標的遺伝子から発現する遺伝情報の量と、
非標的遺伝子の機能的な重要度と
の少なくともいずれかと、
非標的遺伝子と入力した機能阻害核酸の塩基配列との相同関係と
に基づいて、入力した機能阻害核酸が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを示す影響スコアを算出する影響スコア算出部を備えたことを特徴とする機能阻害影響度算出装置。
【請求項２７】
機能阻害核酸が、対象とする生物の非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを算出する機能阻害影響度算出装置において、
機能阻害核酸の塩基配列を構成する残基の種類と、機能阻害核酸の塩基配列中の位置とに対して、各残基が塩基配列の各位置に存在する場合に、機能阻害核酸が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを阻害相関値として記憶する阻害相関値記憶部と、
機能阻害核酸の塩基配列を入力し、
阻害相関値記憶部に記憶される阻害相関値と、非標的遺伝子と入力した機能阻害核酸の塩基配列との相同関係とに基づいて、入力した機能阻害核酸の塩基配列が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを示す影響スコアを算出する影響スコア算出部と
を備えたことを特徴とする機能阻害影響度算出装置。
【請求項２８】
機能阻害核酸が、対象とする生物の非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを算出する機能阻害影響度算出装置において、
機能阻害核酸の塩基配列を構成する残基の種類と、機能阻害核酸の塩基配列中の位置とに対して、各残基が塩基配列の各位置に存在する場合に、機能阻害核酸が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを阻害相関値として記憶する阻害相関値記憶部と、
機能阻害核酸の塩基配列を入力し、
非標的遺伝子が機能阻害核酸により機能を阻害されない場合に、非標的遺伝子から発現する遺伝情報の量と、
非標的遺伝子の機能的な重要度と
の少なくともいずれかと、
阻害相関値記憶部に記憶される阻害相関値と、非標的遺伝子と入力した機能阻害核酸の塩基配列との相同関係と
に基づいて、入力した機能阻害核酸の塩基配列が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを示す影響スコアを算出する影響スコア算出部と
を備えたことを特徴とする機能阻害影響度算出装置。
【請求項２９】
機能阻害核酸が、対象とする生物の非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを算出する機能阻害影響度算出方法において、
機能阻害核酸の塩基配列を構成する残基の種類と、機能阻害核酸の塩基配列中の位置とに対して、各残基が塩基配列の各位置に存在する場合に、機能阻害核酸が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを阻害相関値として記憶する阻害相関値記憶工程と、
機能阻害核酸の塩基配列を入力し、
非標的遺伝子が機能阻害核酸により機能を阻害されない場合に、非標的遺伝子から発現する遺伝情報の量と、
非標的遺伝子の機能的な重要度と
の少なくともいずれかと、
阻害相関値記憶工程で記憶された阻害相関値と
に基づいて、入力した機能阻害核酸の塩基配列が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを示す影響スコアを算出する影響スコア算出工程と
を実行することを特徴とする機能阻害影響度算出方法。
【請求項３０】
機能阻害核酸が、対象とする生物の非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを算出する機能阻害影響度算出方法において、
機能阻害核酸の塩基配列を入力し、
非標的遺伝子が機能阻害核酸により機能を阻害されない場合に、非標的遺伝子から発現する遺伝情報の量と、
非標的遺伝子の機能的な重要度と
の少なくともいずれかと、
非標的遺伝子と入力した機能阻害核酸の塩基配列との相同関係と
に基づいて、入力した機能阻害核酸が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを示す影響スコアを算出する影響スコア算出工程を実行することを特徴とする機能阻害影響度算出方法。
【請求項３１】
機能阻害核酸が、対象とする生物の非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを算出する機能阻害影響度算出方法において、
機能阻害核酸の塩基配列を構成する残基の種類と、機能阻害核酸の塩基配列中の位置とに対して、各残基が塩基配列の各位置に存在する場合に、機能阻害核酸が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを阻害相関値として記憶する阻害相関値記憶工程と、
機能阻害核酸の塩基配列を入力し、
阻害相関値記憶工程で記憶された阻害相関値と、非標的遺伝子と入力した機能阻害核酸の塩基配列との相同関係とに基づいて、入力した機能阻害核酸の塩基配列が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを示す影響スコアを算出する影響スコア算出工程と
を実行することを特徴とする機能阻害影響度算出方法。
【請求項３２】
機能阻害核酸が、対象とする生物の非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを算出する機能阻害影響度算出方法において、
機能阻害核酸の塩基配列を構成する残基の種類と、機能阻害核酸の塩基配列中の位置とに対して、各残基が塩基配列の各位置に存在する場合に、機能阻害核酸が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを阻害相関値として記憶する阻害相関値記憶工程と、
機能阻害核酸の塩基配列を入力し、
非標的遺伝子が機能阻害核酸により機能を阻害されない場合に、非標的遺伝子から発現する遺伝情報の量と、
非標的遺伝子の機能的な重要度と
の少なくともいずれかと、
阻害相関値記憶工程で記憶された阻害相関値と、非標的遺伝子と入力した機能阻害核酸の塩基配列との相同関係と
に基づいて、入力した機能阻害核酸の塩基配列が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを示す影響スコアを算出する影響スコア算出工程と
を実行することを特徴とする機能阻害影響度算出方法。
【請求項３３】
請求項２９または請求項３０または請求項３１または請求項３２記載の機能阻害影響度算出方法をコンピュータに実行させる機能阻害影響度算出プログラム。
【請求項３４】
上記候補配列取得部は、
対象とする生物の属する生物種の遺伝子に関する塩基配列を記憶する記憶部から、対象とする生物の遺伝子に関するデータとして、遺伝情報の塩基配列を示す遺伝情報配列を標的遺伝子と非標的遺伝子とについて取得する種別配列取得部を備え、
上記候補配列取得部は、種別配列取得部が取得した標的遺伝子の遺伝情報配列に基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得し、
上記影響スコア算出部は、
種別配列取得部が取得した非標的遺伝子の遺伝情報配列と、上記候補配列取得部が取得した機能阻害核酸の塩基配列との相同関係に基づいて影響スコアを算出することを特徴とする請求項１０または請求項１１または請求項１２または請求項１３記載の核酸配列設計装置。
【請求項３５】
上記候補配列取得部は、さらに、
対象とする生物の遺伝子に関するデータとして標的遺伝子と非標的遺伝子とを入力し、
上記種別配列取得部が取得した標的遺伝子の塩基配列と、対象とする生物の標的遺伝子の塩基配列とで異なる部分の塩基配列と、上記種別配列取得部が取得した非標的遺伝子の塩基配列と、対象とする生物の非標的遺伝子の塩基配列とで異なる部分の塩基配列とを取得する異配列取得部と、
上記種別配列取得部が取得した標的遺伝子の塩基配列と、異配列取得部が取得した標的遺伝子の異なる部分の塩基配列とに基づいて対象とする生物の標的遺伝子の塩基配列を生成し、上記種別配列取得部が取得した非標的遺伝子の塩基配列と、異配列取得部が取得した非標的遺伝子の異なる部分の塩基配列とに基づいて対象とする生物の非標的遺伝子の塩基配列を生成する塩基配列生成部とを備え、
上記候補配列取得部は、塩基配列生成部が生成した標的遺伝子の塩基配列に基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得し、
上記影響スコア算出部は、
塩基配列生成部が生成した非標的遺伝子の塩基配列と、上記候補配列取得部が取得した機能阻害核酸の塩基配列との相同関係に基づいて影響スコアを算出することを特徴とする請求項３４記載の核酸配列設計装置。
【請求項３６】
上記候補配列取得部は、
対象とする生物の遺伝子に関するデータとして標的遺伝子と非標的遺伝子とを入力し、
対象とする生物の標的遺伝子から標的遺伝子の塩基配列を取得し、対象とする生物の非標的遺伝子から非標的遺伝子の塩基配列を取得する塩基配列取得部と、
対象とする生物の属する生物種が持つ各遺伝子の塩基配列を、遺伝情報領域の塩基配列を示す遺伝情報領域配列と、非遺伝情報領域の塩基配列を示す非遺伝情報領域配列とに分けて記憶する記憶部から、対象とする生物の遺伝子に関するデータとして、標的遺伝子に対する、遺伝情報領域配列と非遺伝情報領域配列とを取得し、非標的遺伝子に対する、遺伝情報領域配列と非遺伝情報領域配列とを取得する種別領域配列取得部と、
塩基配列取得部が取得した塩基配列と、種別領域配列取得部が取得した遺伝情報領域配列および非遺伝情報領域配列との相同関係に基づいて、塩基配列取得部が取得した塩基配列から、遺伝情報領域配列を抽出し、抽出した遺伝情報領域配列に基づいて、遺伝情報の塩基配列を示す遺伝情報配列を標的遺伝子と非標的遺伝子とについて取得する情報配列取得部とを備え、
上記候補配列取得部は、情報配列取得部が取得した標的遺伝子の遺伝情報配列に基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得し、
上記影響スコア算出部は、
情報配列取得部が取得した非標的遺伝子の遺伝情報配列と、上記候補配列取得部が取得した機能阻害核酸の塩基配列との相同関係に基づいて影響スコアを算出することを特徴とする請求項１０または請求項１１または請求項１２または請求項１３記載の核酸配列設計装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標的とする遺伝子に対して特異的な作用を及ぼす核酸の配列設計における核酸配列設計装置、核酸配列設計方法、核酸配列設計プログラム、機能阻害効果算出装置、機能阻害効果算出方法、機能阻害効果算出プログラム、機能阻害影響度算出装置、機能阻害影響度算出方法および機能阻害影響度算出プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
２１残基程度の長さを持ち、両端に２残基のＴ（チミン）のオーバーハングを持つ二本鎖核酸は、ｓｉＲＮＡ（Ｓｈｏｒｔ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ  ＲｉｂｏＮｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ）と呼ばれ、線虫、ハエ、哺乳類、植物などの多くの生物の細胞中で、相補的な配列を持つｍＲＮＡ（ｍｅｓｓｅｎｇｅｒ  ＲＮＡ）の切断や、タンパク質への翻訳を抑制し機能を阻害することが知られている。
このｓｉＲＮＡを細胞に導入すると、細胞質で２本鎖のうちの片方の鎖だけがＲＩＳＣ（ＲＮＡ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｓｉｌｅｎｃｉｎｇ  Ｃｏｍｐｌｅｘ）と呼ばれる複合体に組み込まれ、ＲＩＳＣは、この取り込んだ核酸の配列と相補的な配列を持つｍＲＮＡに結合して、このｍＲＮＡを切断する。このｓｉＲＮＡの持つ性質を利用して、特定の遺伝子に対するｓｉＲＮＡを作成して生体内に導入しその遺伝子を抑制することで、遺伝子の機能解析実験や遺伝子治療が可能になる。
【０００３】
ｓｉＲＮＡのように遺伝子の機能を阻害する核酸を機能阻害核酸とする。
【０００４】
図１は、従来技術におけるｓｉＲＮＡの配列設計の処理の流れを示す図である。
図１で表した従来のｓｉＲＮＡの配列設計方法では、まず、標的遺伝子から転写されたｍＲＮＡの配列を入力する（Ｓ１）。
入力したｍＲＮＡの配列から全ての２１残基の配列を取り出して、それぞれをｓｉＲＮＡの候補配列とする（Ｓ２）。
ｓｉＲＮＡの候補配列に対して、いくつかの指標を用いて活性を予測し、その程度をスコア化する（Ｓ３）。
スコア化の際に、ｓｉＲＮＡの配列が非標的遺伝子の配列と完全一致する場合は、このｓｉＲＮＡの配列を候補配列から除外する。
活性の程度のスコアの高いものをｓｉＲＮＡの配列に決定する（Ｓ４）。
【０００５】
従来のｓｉＲＮＡ配列の設計方法は、ｓｉＲＮＡの持つｍＲＮＡの分解作用の原理のみに従ったものである。ｓｉＲＮＡのｍＲＮＡの分解作用は、１塩基程度のミスマッチがあるとほとんど効果が無くなることが知られており、そのため、非標的遺伝子の配列と完全一致のｓｉＲＮＡの候補配列だけを除くという方法が取られている。
【０００６】
しかし、ｓｉＲＮＡを導入することで、そのｓｉＲＮＡと配列が１つ程度のミスマッチのｍＲＮＡの発現を変動させたり、また３〜４塩基のミスマッチがあるｍＲＮＡからのタンパク質の翻訳を阻害したりするという報告がされている。
【０００７】
例えば、生物に内在のｍｉｃｒｏＲＮＡがタンパク質への翻訳を阻害するのと同様に、ｓｉＲＮＡを導入することで、ｓｉＲＮＡと同様な配列を持つｍＲＮＡからタンパク質への翻訳の阻害を引き起こすことが明らかにされている（非特許文献１）。
例えば、標的遺伝子のコーディング領域または３‘ＵＴＲ（ＵｎＴｒａｎｓｌａｔｅｄ  Ｒｅｇｉｏｎ）の配列中にｓｉＲＮＡと３〜４塩基のミスマッチを許して相同である配列が存在すれば十分な翻訳阻害の効果を発揮する例を示している。
【０００８】
また、ｓｉＲＮＡは、化学的な構造がほとんどｍｉｃｒｏＲＮＡと一致するため、ｍｉｃｒｏＲＮＡと同様のメカニズムでＲＩＳＣに取り込まれて、翻訳の阻害を引き起こすと考えられる。
ｍｉｃｒｏＲＮＡは、以下のような生成過程をたどり、ある段階において、ｓｉＲＮＡと化学的な構造が似ている。
ｍｉｃｒｏＲＮＡの生成過程を説明すると、まずゲノム中からステムループ構造を持つＲＮＡとして転写され、５’末端にリン酸基を持ち３‘末端に２残基のオーバーハングを持つ２本鎖ＲＮＡとして切り出され、後にそのうちの片方の鎖がｍｉｃｒｏＲＮＡとしてＲＩＳＣに取り込まれる。
ｍｉｃｒｏＲＮＡは２本鎖ＲＮＡの段階において、ｓｉＲＮＡと同様な化学的構造を持つ。
ｍｉｃｒｏＲＮＡは、ｍＲＮＡのコーディング領域または３’ＵＴＲの配列中にｍｉｃｒｏＲＮＡの５‘末端側の８残基と一致する配列があれば、そのｍＲＮＡからタンパク質への翻訳を阻害することが報告されている（非特許文献２）。
このため、ｓｉＲＮＡでも５’末端側の８残基と相同な配列を持つｍＲＮＡからのタンパク質の翻訳を阻害することがありうる。
【非特許文献１】Ｓａｘｅｎａら、２００３、Ｓｍａｌｌ  ＲＮＡｓ  ｗｉｔｈ  ｉｍｐｅｒｆｅｃｔ  ｍａｔｃｈ  ｔｏ  ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ  ｍＲＮＡ  ｒｅｐｒｅｓｓ  ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ、Ｔｈｅ  ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ２７８：４４３１２−４４３１９
【非特許文献２】Ｌａｉら、２００２、ＭｉｃｒｏＲＮＡｓ  ａｒｅ  ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｔｏ  ３’ＵＴＲ  ｍｏｔｉｆｓ  ｔｈａｔ  ｍｅｄｉａｔｅ  ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｐｏｓｔ−ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌ  ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ、Ｎａｔｕｒｅ  ｇｅｎｅｔｉｃｓ、３０：３６３−３６４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、ｓｉＲＮＡを設計する際に、標的とした遺伝子（以下、標的遺伝子とする）以外の遺伝子（以下、非標的遺伝子とする）に対する効果を考慮しなければ、ｓｉＲＮＡの想定される利用目的にとって、望ましくない結果をもたらす。
つまり、従来技術によるｓｉＲＮＡの配列設計方法では、低い相同性は想定されていないため、設計されたｓｉＲＮＡを導入した細胞で、予期せず、非標的遺伝子の発現を抑制してしまう。
【００１０】
そこで、本発明は、標的遺伝子の機能を阻害し、低い相同性を持つ非標的遺伝子も考慮に入れたｓｉＲＮＡの配列を設計することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の核酸配列設計装置は、対象とする生物の遺伝子に関するデータを入力し、入力した遺伝子に関するデータに基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得する候補配列取得部と、候補配列取得部の取得した塩基配列に対して、塩基配列が遺伝子の機能を阻害する度合いを示す活性スコアを算出する活性スコア算出部と、候補配列取得部の取得した塩基配列が、非標的遺伝子の機能を阻害する影響度を示す影響スコアを算出する影響スコア算出部と、活性スコア算出部が算出した活性スコアと、影響スコア算出部が算出した影響スコアとに基づいて、候補配列取得部が取得した塩基配列の候補から塩基配列を決定し、決定した塩基配列を設計した塩基配列として出力する阻害配列決定部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の核酸配列設計装置は、対象とする生物の遺伝子に関するデータを入力し、入力した遺伝子に関するデータに基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得する候補配列取得部と、候補配列取得部の取得した塩基配列に対して、塩基配列を構成する残基の種類と、塩基配列中の位置とに基づいて、塩基配列が遺伝子の機能を阻害する度合いを示す活性スコアを算出する活性スコア算出部と、活性スコア算出部が算出した活性スコアに基づいて、候補配列取得部が取得した塩基配列の候補から塩基配列を決定し、決定した塩基配列を設計した塩基配列として出力する阻害配列決定部とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
上記核酸配列設計装置は、さらに、塩基配列を構成する残基の種類と、塩基配列中の位置とに対して、各残基が塩基配列の各位置に存在する場合に、機能阻害核酸が標的遺伝子の機能を阻害する度合いを阻害相関値として記憶する阻害相関値記憶部を備え、上記活性スコア算出部は、阻害相関値記憶部に記憶される阻害相関値に基づいて、上記候補配列取得部が取得した塩基配列の活性スコアを算出することを特徴とする。
【００１４】
上記阻害相関値記憶部が記憶する阻害相関値は、標的遺伝子に対する機能の阻害の有無が既知である機能阻害核酸を示す、既知核酸に基づくデータであり、Ｆ（ｍ，ｎ）は、位置ｍに残基ｎが存在する場合の阻害相関値を示し、Ｑ（ｍ，ｎ）は、機能を阻害する既知核酸に対する、機能を阻害する既知核酸のうちで位置ｍに残基ｎが存在する割合を示し、Ｐ（ｍ，ｎ）は、全既知核酸に対する、位置ｍに残基ｎが存在する割合を示し、
Ｆ（ｍ，ｎ）＝ｌｏｇ｛Ｑ（ｍ，ｎ）／Ｐ（ｍ，ｎ）｝
で求められていることを特徴とする。
【００１５】
上記活性スコア算出部は、塩基配列にグアニンとシトシンとの少なくともいずれかについて、４つ以上連続している個所の有無と、塩基配列中のグアニンとシトシンの含量を示すＧＣ含量と、標的遺伝子に対する塩基配列の位置と、非標的遺伝子と塩基配列との相同関係との少なくともいずれかに基づいて、上記候補配列取得部が取得した塩基配列の活性スコアを算出することを特徴とする。
【００１６】
本発明の核酸配列設計装置は、対象とする生物の遺伝子に関するデータを入力し、入力した遺伝子に関するデータに基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得する候補配列取得部と、候補配列取得部の取得した塩基配列が、非標的遺伝子の機能を阻害する影響度を示す影響スコアを算出する影響スコア算出部と、影響スコア算出部が算出した影響スコアに基づいて、候補配列取得部が取得した塩基配列の候補から塩基配列を決定し、決定した塩基配列を設計した塩基配列として出力する阻害配列決定部とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
上記核酸配列設計装置は、さらに、塩基配列を構成する残基の種類と、塩基配列中の位置とに対して、各残基が塩基配列の各位置に存在する場合に、機能阻害核酸が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを阻害相関値として記憶する阻害相関値記憶部を備え、上記影響スコア算出部は、阻害相関値記憶部に記憶される阻害相関値に基づいて、上記候補配列取得部が取得した塩基配列の影響スコアを算出することを特徴とする。
【００１８】
上記阻害相関値記憶部が記憶する阻害相関値は、非標的遺伝子に対する機能の阻害の有無が既知である機能阻害核酸を示す、既知核酸に基づくデータであり、Ｆ（ｍ，ｎ）は、位置ｍに残基ｎが存在する場合の阻害相関値を示し、Ｑ（ｍ，ｎ）は、機能を阻害する既知核酸に対する、機能を阻害する既知核酸のうちで位置ｍに残基ｎが存在する割合を示し、Ｐ（ｍ，ｎ）は、全既知核酸に対する、位置ｍに残基ｎが存在する割合を示し、
Ｆ（ｍ，ｎ）＝ｌｏｇ｛Ｑ（ｍ，ｎ）／Ｐ（ｍ，ｎ）｝
で求められていることを特徴とする。
【００１９】
上記影響スコア算出部は、非標的遺伝子が機能阻害核酸により機能を阻害されない場合に、非標的遺伝子から発現する遺伝情報の量と、非標的遺伝子の機能的な重要度との少なくともいずれかと、上記阻害相関値記憶部に記憶される阻害相関値とに基づいて、上記候補配列取得部が取得した塩基配列の影響スコアを算出することを特徴とする。
【００２０】
上記影響スコア算出部は、上記阻害相関値記憶部に記憶される阻害相関値と、非標的遺伝子の塩基配列と機能阻害核酸の塩基配列との相同関係とに基づいて、上記候補配列取得部が取得した塩基配列の影響スコアを算出することを特徴とする。
【００２１】
上記影響スコア算出部は、非標的遺伝子が機能阻害核酸により機能を阻害されない場合に、非標的遺伝子から発現する遺伝情報の量と、非標的遺伝子の機能的な重要度との少なくともいずれかと、上記阻害相関値記憶部に記憶される阻害相関値と、非標的遺伝子の塩基配列と機能阻害核酸の塩基配列との相同関係とに基づいて、上記候補配列取得部が取得した塩基配列の影響スコアを算出することを特徴とする。
【００２２】
上記影響スコア算出部は、非標的遺伝子の塩基配列と機能阻害核酸の塩基配列との相同関係に基づいて、上記候補配列取得部が取得した塩基配列の影響スコアを算出することを特徴とする。
【００２３】
上記影響スコア算出部は、非標的遺伝子が機能阻害核酸により機能を阻害されない場合に、非標的遺伝子から発現する遺伝情報の量と、非標的遺伝子の機能的な重要度との少なくともいずれかと、非標的遺伝子と塩基配列との相同関係とに基づいて、上記候補配列取得部が取得した塩基配列の影響スコアを算出することを特徴とする。
【００２４】
上記候補配列取得部は、対象とする生物の属する生物種の遺伝子に関する塩基配列を記憶する記憶部から、対象とする生物の遺伝子に関するデータとして、遺伝情報の塩基配列を示す遺伝情報配列を取得する種別配列取得部を備え、上記候補配列取得部は、種別配列取得部が取得した遺伝情報配列に基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得することを特徴とする。
【００２５】
上記候補配列取得部は、さらに、対象とする生物の遺伝子に関するデータとして標的遺伝子を入力し、上記種別配列取得部が取得した塩基配列と、対象とする生物の標的遺伝子の塩基配列とで異なる部分の塩基配列を取得する異配列取得部と、上記種別配列取得部が取得した塩基配列と、異配列取得部が取得した塩基配列とに基づいて塩基配列を生成する塩基配列生成部とを備え、上記候補配列取得部は、塩基配列生成部が生成した塩基配列に基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得することを特徴とする。
【００２６】
上記候補配列取得部は、対象とする生物の遺伝子に関するデータとして標的遺伝子を入力し、対象とする生物の標的遺伝子から塩基配列を取得する塩基配列取得部と、対象とする生物の属する生物種が持つ各遺伝子の塩基配列を、遺伝情報領域の塩基配列を示す遺伝情報領域配列と、非遺伝情報領域の塩基配列を示す非遺伝情報領域配列とに分けて記憶する記憶部から、対象とする生物の遺伝子に関するデータとして、標的遺伝子に対する、遺伝情報領域配列と非遺伝情報領域配列とを取得する種別領域配列取得部と、塩基配列取得部が取得した塩基配列と、種別領域配列取得部が取得した遺伝情報領域配列および非遺伝情報領域配列との相同関係に基づいて、塩基配列取得部が取得した塩基配列から、遺伝情報領域配列を抽出し、抽出した遺伝情報領域配列に基づいて、遺伝情報の塩基配列を示す遺伝情報配列を取得する情報配列取得部とを備え、上記候補配列取得部は、情報配列取得部が取得した遺伝情報配列に基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得することを特徴とする。
【００２７】
上記候補配列取得部は、機能阻害核酸の塩基配列の候補を記憶する記憶部から、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得することを特徴とする。
【００２８】
本発明の核酸配列設計方法は、対象とする生物の遺伝子に関するデータを入力し、入力した遺伝子に関するデータに基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得する候補配列取得工程と、候補配列取得工程で取得した塩基配列に対して、塩基配列が遺伝子の機能を阻害する度合いを示す活性スコアを算出する活性スコア算出工程と、候補配列取得工程で取得した塩基配列が、非標的遺伝子の機能を阻害する影響度を示す影響スコアを算出する影響スコア算出工程と、活性スコア算出工程で算出した活性スコアと、影響スコア算出工程で算出した影響スコアとに基づいて、候補配列取得工程で取得した塩基配列の候補から塩基配列を決定し、決定した塩基配列を設計した塩基配列として出力する阻害配列決定工程とを実行することを特徴とする。
【００２９】
対象とする生物の標的遺伝子の機能を阻害する機能阻害核酸の塩基配列を設計する核酸配列設計方法において、対象とする生物の遺伝子に関するデータを入力し、入力した遺伝子に関するデータに基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得する候補配列取得工程と、候補配列取得工程で取得した塩基配列に対して、塩基配列を構成する残基の種類と、塩基配列中の位置とに基づいて、塩基配列が遺伝子の機能を阻害する度合いを示す活性スコアを算出する活性スコア算出工程と、活性スコア算出工程で算出した活性スコアに基づいて、候補配列取得工程が取得した塩基配列の候補から塩基配列を決定し、決定した塩基配列を設計した塩基配列として出力する阻害配列決定工程とを実行することを特徴とする。
【００３０】
対象とする生物の標的遺伝子の機能を阻害する機能阻害核酸の塩基配列を設計する核酸配列設計方法において、対象とする生物の遺伝子に関するデータを入力し、入力した遺伝子に関するデータに基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得する候補配列取得工程と、候補配列取得工程で取得した塩基配列が、非標的遺伝子の機能を阻害する影響度を示す影響スコアを算出する影響スコア算出工程と、影響スコア算出工程で算出した影響スコアに基づいて、候補配列取得工程で取得した塩基配列の候補から塩基配列を決定し、決定した塩基配列を設計した塩基配列として出力する阻害配列決定工程とを実行することを特徴とする。
【００３１】
本発明の核酸配列設計プログラムは、上記核酸配列設計方法をコンピュータに実行させる。
【００３２】
本発明の機能阻害効果算出装置は、機能阻害核酸の塩基配列を構成する残基の種類と、機能阻害核酸の塩基配列中の位置とに対して、各残基が塩基配列の各位置に存在する場合に、機能阻害核酸が遺伝子の機能を阻害する度合いを阻害相関値として記憶する阻害相関値記憶部と、機能阻害核酸の塩基配列を入力し、入力した機能阻害核酸の塩基配列と、阻害相関値記憶部に記憶される阻害相関値とに基づいて、入力した機能阻害核酸が遺伝子の機能を阻害する度合いを示す活性スコアを算出する活性スコア算出部とを備えたことを特徴とする。
【００３３】
本発明の機能阻害効果算出方法は、機能阻害核酸の塩基配列を構成する残基の種類と、機能阻害核酸の塩基配列中の位置とに対して、各残基が塩基配列の各位置に存在する場合に、機能阻害核酸が遺伝子の機能を阻害する度合いを阻害相関値として記憶する阻害相関値記憶工程と、機能阻害核酸の塩基配列を入力し、入力した機能阻害核酸の塩基配列と、阻害相関値記憶工程で記憶された阻害相関値とに基づいて、入力した機能阻害核酸が遺伝子の機能を阻害する度合いを示す活性スコアを算出する活性スコア算出工程とを実行することを特徴とする。
【００３４】
本発明の機能阻害効果算出プログラムは、上記機能阻害効果算出方法をコンピュータに実行させる。
【００３５】
本発明の機能阻害影響度算出装置は、機能阻害核酸の塩基配列を構成する残基の種類と、機能阻害核酸の塩基配列中の位置とに対して、各残基が塩基配列の各位置に存在する場合に、機能阻害核酸が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを阻害相関値として記憶する阻害相関値記憶部と、機能阻害核酸の塩基配列を入力し、非標的遺伝子が機能阻害核酸により機能を阻害されない場合に、非標的遺伝子から発現する遺伝情報の量と、非標的遺伝子の機能的な重要度との少なくともいずれかと、阻害相関値記憶部に記憶される阻害相関値とに基づいて、入力した機能阻害核酸の塩基配列が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを示す影響スコアを算出する影響スコア算出部とを備えたことを特徴とする。
【００３６】
本発明の機能阻害影響度算出装置は、機能阻害核酸の塩基配列を入力し、非標的遺伝子が機能阻害核酸により機能を阻害されない場合に、非標的遺伝子から発現する遺伝情報の量と、非標的遺伝子の機能的な重要度との少なくともいずれかと、非標的遺伝子と入力した機能阻害核酸の塩基配列との相同関係とに基づいて、入力した機能阻害核酸が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを示す影響スコアを算出する影響スコア算出部を備えたことを特徴とする。
【００３７】
本発明の機能阻害影響度算出装置は、機能阻害核酸の塩基配列を構成する残基の種類と、機能阻害核酸の塩基配列中の位置とに対して、各残基が塩基配列の各位置に存在する場合に、機能阻害核酸が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを阻害相関値として記憶する阻害相関値記憶部と、機能阻害核酸の塩基配列を入力し、阻害相関値記憶部に記憶される阻害相関値と、非標的遺伝子と入力した機能阻害核酸の塩基配列との相同関係とに基づいて、入力した機能阻害核酸の塩基配列が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを示す影響スコアを算出する影響スコア算出部とを備えたことを特徴とする。
【００３８】
本発明の機能阻害影響度算出装置は、機能阻害核酸の塩基配列を構成する残基の種類と、機能阻害核酸の塩基配列中の位置とに対して、各残基が塩基配列の各位置に存在する場合に、機能阻害核酸が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを阻害相関値として記憶する阻害相関値記憶部と、機能阻害核酸の塩基配列を入力し、非標的遺伝子が機能阻害核酸により機能を阻害されない場合に、非標的遺伝子から発現する遺伝情報の量と、非標的遺伝子の機能的な重要度との少なくともいずれかと、阻害相関値記憶部に記憶される阻害相関値と、非標的遺伝子と入力した機能阻害核酸の塩基配列との相同関係とに基づいて、入力した機能阻害核酸の塩基配列が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを示す影響スコアを算出する影響スコア算出部とを備えたことを特徴とする。
【００３９】
本発明の機能阻害影響度算出方法は、機能阻害核酸の塩基配列を構成する残基の種類と、機能阻害核酸の塩基配列中の位置とに対して、各残基が塩基配列の各位置に存在する場合に、機能阻害核酸が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを阻害相関値として記憶する阻害相関値記憶工程と、機能阻害核酸の塩基配列を入力し、非標的遺伝子が機能阻害核酸により機能を阻害されない場合に、非標的遺伝子から発現する遺伝情報の量と、非標的遺伝子の機能的な重要度との少なくともいずれかと、阻害相関値記憶工程で記憶された阻害相関値とに基づいて、入力した機能阻害核酸の塩基配列が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを示す影響スコアを算出する影響スコア算出工程とを実行することを特徴とする。
【００４０】
本発明の機能阻害影響度算出方法は、機能阻害核酸の塩基配列を入力し、非標的遺伝子が機能阻害核酸により機能を阻害されない場合に、非標的遺伝子から発現する遺伝情報の量と、非標的遺伝子の機能的な重要度との少なくともいずれかと、非標的遺伝子と入力した機能阻害核酸の塩基配列との相同関係とに基づいて、入力した機能阻害核酸が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを示す影響スコアを算出する影響スコア算出工程を実行することを特徴とする。
【００４１】
本発明の機能阻害影響度算出方法は、機能阻害核酸の塩基配列を構成する残基の種類と、機能阻害核酸の塩基配列中の位置とに対して、各残基が塩基配列の各位置に存在する場合に、機能阻害核酸が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを阻害相関値として記憶する阻害相関値記憶工程と、機能阻害核酸の塩基配列を入力し、阻害相関値記憶工程で記憶された阻害相関値と、非標的遺伝子と入力した機能阻害核酸の塩基配列との相同関係とに基づいて、入力した機能阻害核酸の塩基配列が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを示す影響スコアを算出する影響スコア算出工程とを実行することを特徴とする。
【００４２】
本発明の機能阻害影響度算出方法は、機能阻害核酸の塩基配列を構成する残基の種類と、機能阻害核酸の塩基配列中の位置とに対して、各残基が塩基配列の各位置に存在する場合に、機能阻害核酸が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを阻害相関値として記憶する阻害相関値記憶工程と、機能阻害核酸の塩基配列を入力し、非標的遺伝子が機能阻害核酸により機能を阻害されない場合に、非標的遺伝子から発現する遺伝情報の量と、非標的遺伝子の機能的な重要度との少なくともいずれかと、阻害相関値記憶工程で記憶された阻害相関値と、非標的遺伝子と入力した機能阻害核酸の塩基配列との相同関係とに基づいて、入力した機能阻害核酸の塩基配列が非標的遺伝子の機能を阻害する度合いを示す影響スコアを算出する影響スコア算出工程とを実行することを特徴とする。
【００４３】
本発明の機能阻害影響度算出プログラムは、機能阻害影響度算出方法をコンピュータに実行させる。
【００４４】
上記候補配列取得部は、対象とする生物の属する生物種の遺伝子に関する塩基配列を記憶する記憶部から、対象とする生物の遺伝子に関するデータとして、遺伝情報の塩基配列を示す遺伝情報配列を標的遺伝子と非標的遺伝子とについて取得する種別配列取得部を備え、上記候補配列取得部は、種別配列取得部が取得した標的遺伝子の遺伝情報配列に基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得し、上記影響スコア算出部は、種別配列取得部が取得した非標的遺伝子の遺伝情報配列と、上記候補配列取得部が取得した機能阻害核酸の塩基配列との相同関係に基づいて影響スコアを算出することを特徴とする。
【００４５】
上記候補配列取得部は、さらに、対象とする生物の遺伝子に関するデータとして標的遺伝子と非標的遺伝子とを入力し、上記種別配列取得部が取得した標的遺伝子の塩基配列と、対象とする生物の標的遺伝子の塩基配列とで異なる部分の塩基配列と、上記種別配列取得部が取得した非標的遺伝子の塩基配列と、対象とする生物の非標的遺伝子の塩基配列とで異なる部分の塩基配列とを取得する異配列取得部と、上記種別配列取得部が取得した標的遺伝子の塩基配列と、異配列取得部が取得した標的遺伝子の異なる部分の塩基配列とに基づいて対象とする生物の標的遺伝子の塩基配列を生成し、上記種別配列取得部が取得した非標的遺伝子の塩基配列と、異配列取得部が取得した非標的遺伝子の異なる部分の塩基配列とに基づいて対象とする生物の非標的遺伝子の塩基配列を生成する塩基配列生成部とを備え、上記候補配列取得部は、塩基配列生成部が生成した標的遺伝子の塩基配列に基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得し、上記影響スコア算出部は、塩基配列生成部が生成した非標的遺伝子の塩基配列と、上記候補配列取得部が取得した機能阻害核酸の塩基配列との相同関係に基づいて影響スコアを算出することを特徴とする。
【００４６】
上記候補配列取得部は、対象とする生物の遺伝子に関するデータとして標的遺伝子と非標的遺伝子とを入力し、対象とする生物の標的遺伝子から標的遺伝子の塩基配列を取得し、対象とする生物の非標的遺伝子から非標的遺伝子の塩基配列を取得する塩基配列取得部と、対象とする生物の属する生物種が持つ各遺伝子の塩基配列を、遺伝情報領域の塩基配列を示す遺伝情報領域配列と、非遺伝情報領域の塩基配列を示す非遺伝情報領域配列とに分けて記憶する記憶部から、対象とする生物の遺伝子に関するデータとして、標的遺伝子に対する、遺伝情報領域配列と非遺伝情報領域配列とを取得し、非標的遺伝子に対する、遺伝情報領域配列と非遺伝情報領域配列とを取得する種別領域配列取得部と、塩基配列取得部が取得した塩基配列と、種別領域配列取得部が取得した遺伝情報領域配列および非遺伝情報領域配列との相同関係に基づいて、塩基配列取得部が取得した塩基配列から、遺伝情報領域配列を抽出し、抽出した遺伝情報領域配列に基づいて、遺伝情報の塩基配列を示す遺伝情報配列を標的遺伝子と非標的遺伝子とについて取得する情報配列取得部とを備え、上記候補配列取得部は、情報配列取得部が取得した標的遺伝子の遺伝情報配列に基づいて、機能阻害核酸の塩基配列の候補を取得し、上記影響スコア算出部は、情報配列取得部が取得した非標的遺伝子の遺伝情報配列と、上記候補配列取得部が取得した機能阻害核酸の塩基配列との相同関係に基づいて影響スコアを算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、非標的遺伝子の機能を阻害する影響度を示す影響スコアを算出することができる。
【００４８】
これにより、算出した影響スコアに基づき、低い相同性を持つ非標的遺伝子も考慮に入れたｓｉＲＮＡの配列を設計することができる。
【００４９】
また、本発明によれば、標的遺伝子の機能を阻害する影響度を示す活性スコアを算出することができる。
【００５０】
これにより、算出した活性スコアに基づき、標的遺伝子に対する機能阻害に効果があるｓｉＲＮＡの配列を設計することができる。
【００５１】
これらを併せることにより、算出した活性スコアと影響スコアとに基づき、標的遺伝子に対する機能阻害に効果があり、且つ、低い相同性を持つ非標的遺伝子も考慮に入れたｓｉＲＮＡの配列を設計することができる。
【００５２】
つまり、ｓｉＲＮＡの作用の対象となる生物の遺伝子情報に基づいて、非標的遺伝子への作用を厳密に予測する手段を含むため、標的となる遺伝子のみに高い効果を発揮し、その他の非標的遺伝子に影響を及ぼすことのないｓｉＲＮＡの配列を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
実施の形態１．
図２は、実施の形態１における核酸配列設計装置１００の構成図である。
実施の形態１における核酸配列設計装置１００の構成について、図２に基づいて説明する。
【００５４】
核酸配列設計装置１００は、以下のものを備える。
【００５５】
設計するｓｉＲＮＡにより、機能を阻害する、対象の生物体が属する生物種の遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列を記憶する種別情報配列記憶部１８１。
種別情報配列記憶部１８１から対象生物種の標的遺伝子および非標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列を取得する種別配列取得部２１０。
種別配列取得部２１０が取得したｍＲＮＡの塩基配列に基づいて、ｍＲＮＡの塩基配列と、ｓｉＲＮＡの塩基配列の候補（以下、ｓｉＲＮＡ候補配列とする）を取得する候補配列取得部２００。
【００５６】
ｓｉＲＮＡの塩基配列を構成する残基の種類と、各塩基の塩基配列中の位置とに対して、各残基が塩基配列の各位置に存在する場合の、標的遺伝子の機能を阻害する度合いを阻害相関値として記憶する阻害相関値記憶部１９１。
遺伝子の発現量と機能的な重要度との値を重み付け情報値として記憶する遺伝子情報記憶部１９２。
【００５７】
候補配列取得部２００から標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列とｓｉＲＮＡ候補配列とを入力し、入力したｓｉＲＮＡ候補配列に対する阻害相関値を阻害相関値記憶部１９１から取得し、取得した阻害相関値と入力したｍＲＮＡとに基づいて活性スコアを算出する活性スコア算出部３００。
【００５８】
候補配列取得部２００から非標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列とｓｉＲＮＡ候補配列とを入力し、入力したｓｉＲＮＡ候補配列に対する阻害相関値を阻害相関値記憶部１９１から取得し、また、入力したｍＲＮＡに対応する遺伝子の重み付け情報値を遺伝子情報記憶部１９２から取得し、取得した阻害相関値と重み付け情報値とに基づいて影響スコアを算出する影響スコア算出部４００。
【００５９】
候補配列取得部２００の取得したｓｉＲＮＡ候補配列と、活性スコア算出部３００の算出した活性スコアと、影響スコア算出部４００の算出した影響スコアとを入力し、入力した活性スコアと影響スコアとに基づいて、入力したｓｉＲＮＡ候補配列からｓｉＲＮＡの塩基配列を決定する阻害配列決定部５００。
【００６０】
図３は、実施の形態１における核酸配列設計装置１００の処理の流れを示す図である。
実施の形態１における核酸配列設計装置１００が行うｓｉＲＮＡの配列設計方法の処理の流れを図３に基づいて説明する。
【００６１】
核酸配列設計装置１００は、阻害核酸の配列設計を以下のようにして行う。
【００６２】
標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列を取得する（Ｓ１０１）。
また、非標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列を取得する（Ｓ１０２）。
各遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列の取得は、種別配列取得部２１０が、対象とする生物種の遺伝子のｍＲＮＡ塩基配列を、種別情報配列記憶部１８１から取得することで行う。
【００６３】
次に、Ｓ１０１で取得した標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列からｓｉＲＮＡ候補配列を抽出する（Ｓ１０３）。
ｓｉＲＮＡ候補配列の抽出は、候補配列取得部２００が、標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列から、１９ｂｐ（ｂａｓｅ  ｐａｉｒ）の長さの配列を全てｓｉＲＮＡ候補配列として取り出すことで行う。
【００６４】
次に、Ｓ１０３で抽出したｓｉＲＮＡ候補配列に対して、Ｓ１０１で取得した標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列への活性スコアを算出する（Ｓ１０４）。
活性スコアの算出方法について、図４および図５に基づいて説明する。
【００６５】
図４は、実施の形態１における阻害相関値記憶部１９１の記憶内容を示す図である。
図４において、残基の種類にはＡ（アデニン）、Ｕ（ウラシル）、Ｇ（グアニン）、Ｃ（シトシン）があり、阻害相関値記憶部１９１は、遺伝子Ａや遺伝子Ｂなどの各遺伝子に対して、ｓｉＲＮＡ候補配列における位置１〜１９にＡ、Ｕ、Ｇ、Ｃのそれぞれが位置する場合の阻害相関値を記憶する。
【００６６】
阻害相関値記憶部１９１に記憶される阻害相関値は、実験等により既に求められている、任意のｓｉＲＮＡの塩基配列の各遺伝子に対する機能の阻害の度合いを示す値である。
この阻害相関値は、遺伝子の活性がある可能性が高いほど大きな値を示し、活性が無い可能性が高いほど小さな値を示す。
ここで活性とは、ｓｉＲＮＡが遺伝子の機能を阻害することである。
つまり、阻害相関値は、ｓｉＲＮＡが遺伝子の機能を阻害するほど大きな値を示す。
位置ｍに残基ｎが位置する場合の阻害相関値であるＦ（ｍ，ｎ）は、以下の式により求められる。
Ｆ（ｍ，ｎ）＝ｌｏｇ｛Ｑ（ｍ，ｎ）／Ｐ（ｍ，ｎ）｝
ここで、Ｐ（ｍ，ｎ）とＱ（ｍ，ｎ）は以下の式で表される。
Ｐ（ｍ，ｎ）＝（全体のｓｉＲＮＡのうちで、ｍ番目の残基がｎであるｓｉＲＮＡの本数）／（全体のｓｉＲＮＡの本数）
Ｑ（ｍ，ｎ）＝（活性のあるｓｉＲＮＡのうちで、ｍ番目の残基がｎであるｓｉＲＮＡの本数）／（活性のあるｓｉＲＮＡの本数）
【００６７】
例えば、１０８個のｓｉＲＮＡを作って実験した結果、そのうちの２７個に活性があったとする。
全てのｓｉＲＮＡ、つまり１０８個のｓｉＲＮＡのうちで、１番目の残基がＡであるものが２８個あったとすると、Ｐ（１，Ａ）＝２８／１０８≒０．２６になる。
また、活性のあるｓｉＲＮＡ、つまり２７個のｓｉＲＮＡうちで、１番目の残基がＡであるものが６個あったとすると、Ｑ（１，Ａ）＝６／２７≒０．２２になる。
上記からＦ（１，Ａ）を計算すると、Ｆ（１，Ａ）＝ｌｏｇ｛Ｑ（１，Ａ）／Ｐ（１，Ａ）｝＝ｌｏｇ（０．２２／０．２６）＝−０．０７になる。
【００６８】
活性の有無は、実験により以下のように判断することができる。
例えば、細胞中で酵素として働くことにより発光現象を起こすルシフェラーゼ遺伝子をレポーター遺伝子として使用し、レポータージーンアッセイを行う。
まず、実験対象の遺伝子のプロモーター下流にルシフェラーゼ遺伝子を結合させ、これをプラスミドなどのベクターに結合する。
次に、結合したベクターを大腸菌などの培養細胞に導入し、細胞の培養を行う。
この培養した細胞にｓｉＲＮＡを導入したときと、導入していないときとのルシフェラーゼの相対発光量を求め、求めた相対発光量が一定値より少ない、つまり、ｓｉＲＮＡによる機能の阻害が一定値より多い場合に活性があるとする。
この発光量は機器を用いて測定することができる。
計算式は以下のようになる。
ｓｉＲＮＡの活性＝１００（％）−ルシフェラーゼの相対発光量（％）
ルシフェラーゼの相対発光量（％）＝ｓｉＲＮＡを作用させたときの発光量／ｓｉＲＮＡを作用させないときの発光量
つまり、ルシフェラーゼの発光を抑えれば抑えるほど、ｓｉＲＮＡの活性が高いということになる。
【００６９】
ここで、レポーター遺伝子はルシフェラーゼ遺伝子に限らず、活性の有無の判断方法も上記のレポータージーンアッセイを用いた方法に限らない。
【００７０】
阻害相関値を使用した活性スコアの算出は、活性スコア算出部３００が、上記の方法により求められ阻害相関値記憶部１９１に記憶された阻害相関値を使用して活性スコアを算出する。
ｓｉＲＮＡ候補配列の各位置に対してＦ（ｍ，ｎ）の値を取得し、取得した値の合計値を活性スコアとする。
【００７１】
例えば、ｓｉＲＮＡ候補配列がＡＧＣＵ・・・ＡＧＣＵで、図４においてｓｉＲＮＡにより機能を阻害される遺伝子が遺伝子Ａである場合は、Ｆ（１，Ａ）＋Ｆ（２，Ｇ）＋Ｆ（３，Ｃ）＋Ｆ（４，Ｕ）＋・・・＋Ｆ（１６，Ａ）＋Ｆ（１７，Ｇ）＋Ｆ（１８，Ｃ）＋Ｆ（１９，Ｕ）の計算結果が活性スコアになる。
【００７２】
活性スコアは、値が大きいほど、ｓｉＲＮＡによる機能阻害の可能性が高くなる。
【００７３】
図５は、実施の形態１における指標に基づく活性スコアの算出処理の流れを示す図である。
活性スコア算出部３００は、図５に示す処理により、指標に基づく活性スコアを算出する。
【００７４】
指標の一つとして、ｓｉＲＮＡ候補配列はＧまたはＣが４つ以上連続しているかを判定する（Ｓ２０１）。
判定した結果、ＧまたはＣが４つ以上連続しているｓｉＲＮＡ候補配列の場合、これを候補配列から除外する（Ｓ２０２）。
【００７５】
次に、指標の一つとして、ｓｉＲＮＡ候補配列のＧとＣとの含量（以下、ＧＣ含量とする）についてのＧＣスコアを求める（Ｓ２０３）。
例えば、ＧＣ含量が３０％〜５０％の場合にＧＣスコアを高くする。
【００７６】
次に、指標の一つとして、ｓｉＲＮＡ候補配列が対応する標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列の位置についての位置スコアを求める（Ｓ２０４）。
例えば、ｓｉＲＮＡ候補配列と対応するｍＲＮＡの塩基配列の位置が、開始コドンから５０塩基以上下流の場合に位置スコアを高くする。
また、ｓｉＲＮＡ候補配列と対応するｍＲＮＡの塩基配列の位置が、５’末端および３’末端の非翻訳領域（ＵＴＲ）の場合に位置スコアを低くする。
【００７７】
次に、指標の一つとして、ｓｉＲＮＡ候補配列と非標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列との相同関係についての相同スコアを求める（Ｓ２０５）。
例えば、最も互いの塩基配列が一致する部分について、一致する塩基の数が多いほど相同スコアを低くする。
【００７８】
各指標に基づき求めたＧＣスコア、位置スコア、相同スコアを合計し、その合計値を活性スコアとする（Ｓ２０６）。
【００７９】
指標に基づく活性スコアの算出処理は、他の指標を上記指標に追加しても良いし、上記指標の一部の指標に基づいて算出してもよい。
【００８０】
活性スコア算出部３００は、上記のように、阻害相関値や指標に基づいて活性スコアを算出するが、活性スコアは、阻害相関値に基づく活性スコアと指標に基づく活性スコアとの合計値でもよい、どちらか一方の活性スコアの値でもよいし、他の処理により求めた活性スコアを加えてもよい。
【００８１】
図３において、次に、Ｓ１０３で抽出したｓｉＲＮＡ候補配列に対して、Ｓ１０２で取得した非標的遺伝子のｍＲＮＡへの影響スコアを算出する（Ｓ１０５）。
影響スコアの算出方法について、図６に基づいて説明する。
【００８２】
図６は、実施の形態１における影響スコア算出処理の流れを示す図である。
影響スコア算出部４００は、図６に示す処理により影響スコアを算出する。
【００８３】
まず、影響スコアを０にセットする（Ｓ３０１）。
【００８４】
次に、候補配列取得部２００から入力したｍＲＮＡの塩基配列のうち、非標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列を１つ取り出す（Ｓ３０２）。
【００８５】
次に、ｓｉＲＮＡ候補配列と、Ｓ３０２で取り出した非標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列との相同関係についての相同スコアを求める（Ｓ３０３）。
例えば、最も互いの塩基配列が一致する部分について、一致する塩基の数が多いほど相同スコアを高くする。
【００８６】
次に、Ｓ３０２で取り出したｍＲＮＡの塩基配列に対応する非標的遺伝子に対して、ｓｉＲＮＡ候補配列が機能を阻害する度合いを示す活性スコアを算出する（Ｓ３０４）。
活性スコアの算出方法は、図４に基づいて説明した活性スコアの算出方法と同様である。
【００８７】
次に、Ｓ３０２で取り出したｍＲＮＡの塩基配列に対応する非標的遺伝子の重み付け情報値を取得する（Ｓ３０５）。
重み付け情報値は遺伝子情報記憶部１９２に記憶される。
重み付け情報値には、遺伝子からのｍＲＮＡの発現量に対する値と遺伝子の機能的な重要度に対する値がある。
【００８８】
遺伝子からのｍＲＮＡの発現量について、ｍＲＮＡの発現量が少ない場合は、元々、そのｍＲＮＡによる機能が機能していないとすることができるため、重み付け情報値が低くなる。
このｍＲＮＡの発現量は、対象生物体および対象生物種から取り出したｍＲＮＡを蛍光ラベル化し、蛍光ラベル化したｍＲＮＡを、ｍＲＮＡの塩基配列と相補的な塩基配列を持つ遺伝子がスポットされたマイクロアレイ上で、遺伝子とハイブリダイズさせ、洗浄後蛍光の量を観察するという方法で、計測することができる。
【００８９】
機能的な重要度について、対象である遺伝子の機能を阻害しても、機能を阻害していないときと細胞の様子がほとんど変化しない場合は、重み付け情報の値が低くなり、変化の程度に応じて重み付け情報値が決まる。
この変化の程度に対する重み付け情報の値は、任意のｓｉＲＮＡやノックアウト個体を用いた機能阻害実験の結果に基づいて設定することができる。
【００９０】
重み付け情報値は、発現量に対する値と重要度に対する値との合計値でもよいし、どちらか一方の値でもよいし、その他の重み付け情報値を加えてもよい。
【００９１】
次に、Ｓ３０５で取得した機能的な重要度に対する値に基づいて、Ｓ３０２で取り出したｍＲＮＡの塩基配列に対応する非標的遺伝子が必須遺伝子か判定する（Ｓ３０６）。
非標的遺伝子の機能を阻害することで、細胞が壊死するなど致命的な影響が起きることを特別に扱う。
【００９２】
非標的遺伝子が必須遺伝子だと判定した場合、Ｓ３０４で算出した活性スコアが任意の閾値Ａを超える値か判定する（Ｓ３０７）。
【００９３】
非標的遺伝子が必須遺伝子で且つ活性スコアが任意の閾値Ａを超える値の場合、対象のｓｉＲＮＡ候補配列を候補配列から除外する（Ｓ３０８）。
【００９４】
次に、Ｓ３０３で求めた相同スコアとＳ３０４で算出した活性スコアとの合計値と、Ｓ３０５で取得した重み付け情報値とを掛け合わせ、掛け合わせた値を影響スコアの値に足しあわせる（Ｓ３０９）。
【００９５】
次に、候補配列取得部２００から入力したｍＲＮＡの塩基配列に、影響スコアを求めていない、非標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列があるか判定する（Ｓ３１０）。
影響スコアを求めていない非標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列がある場合、Ｓ２０２からＳ２０９を繰返し、全非標的遺伝子に対する影響スコアを算出する。
【００９６】
影響スコアは、相同スコアと活性スコアと重み付け情報値とに基づいて算出してもよいし、いずれかの値またはいずれかの値の組合せに基づいて算出してもよい。また、その他の影響スコアを加えてもよい。
【００９７】
図３において、次に、Ｓ１０４で算出した活性スコアとＳ１０５で算出した影響スコアとに基づいて、Ｓ１０３で取得したｓｉＲＮＡ候補配列からｓｉＲＮＡの塩基配列を決定する（Ｓ１０６）。
ｓｉＲＮＡの塩基配列の決定方法について、図７に基づいて説明する。
【００９８】
図７は、実施の形態１におけるｓｉＲＮＡの塩基配列の決定処理の流れを示す図である。
阻害配列決定部５００は、図７に示す処理によりｓｉＲＮＡの塩基配列を決定する。
【００９９】
まず、ｓｉＲＮＡ候補配列から、標的遺伝子に対する活性スコアが任意の閾値Ｂより小さいものを除く（Ｓ４０１）。
【０１００】
次に、ｓｉＲＮＡ候補配列から、非標的遺伝子に対する影響スコアが任意の閾値Ｃより大きいものを除く（Ｓ４０２）。
【０１０１】
次に、残ったｓｉＲＮＡ候補配列に対して、標的遺伝子に対する活性スコアから、非標的遺伝子に対する影響スコアを差し引いて、総合評価スコアを算出する（Ｓ４０３）。
【０１０２】
そして、総合評価スコアの高いものを設計したｓｉＲＮＡの塩基配列に決定する（Ｓ４０４）。
【０１０３】
これにより、それぞれのｓｉＲＮＡ候補配列について、標的遺伝子に対する活性スコアが高く、非標的遺伝子に対する影響スコアが低いものを、ｓｉＲＮＡの塩基配列に採用することができる。
【０１０４】
図３において、核酸配列設計装置１００は、上記の流れにより、ｓｉＲＮＡの塩基配列を決定する。
【０１０５】
図８は、実施の形態１における核酸配列設計処理のデータの流れを示す図である。
実施の形態１における核酸配列設計処理のデータの流れを図８に基づいて説明する。
【０１０６】
種別情報配列記憶部１８１に記憶される対象生物種のｍＲＮＡの塩基配列に基づいて、標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列と非標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列とｓｉＲＮＡ候補配列とを取得する（Ｓ５０１）。
【０１０７】
標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列と非標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列と、阻害相関値記憶部１９１に記憶されるｓｉＲＮＡ候補配列に対する阻害相関値とに基づいて活性スコアを算出する（Ｓ５０２）。
【０１０８】
ｓｉＲＮＡ候補配列と非標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列と、阻害相関値記憶部１９１に記憶されるｓｉＲＮＡに対する阻害相関値と、遺伝子情報記憶部に記憶される遺伝子の重み付け情報値とに基づいて、影響スコアを算出する。
また、活性スコアと影響スコアとに基づいてｓｉＲＮＡの塩基配列を決定する（Ｓ４０３）。
【０１０９】
実施の形態１において、核酸配列設計装置１００は、上記のようにｓｉＲＮＡの塩基配列を決定する。
【０１１０】
実施の形態１では、種別配列取得部２１０は、核酸配列設計装置１００が備えた種別情報配列記憶部１８１から対象生物種のｍＲＮＡ塩基配列を取得した。
ただし、核酸配列設計装置１００が種別情報配列記憶部１８１を備えず、種別配列取得部２１０は、ネットワークを介して、対象生物種のｍＲＮＡ塩基配列を取得してもよい。
対象生物種のｍＲＮＡ塩基配列の取得元には、ＮＣＢＩ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｅｎｔｅｒ  ｆｏｒ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）の提供するデータベースであるＵｎｉＧｅｎｅなどがある。
【０１１１】
実施の形態１では、核酸配列設計装置１００が活性スコア算出部３００と影響スコア算出部４００とを備え、活性スコアと影響スコアとに基づいてｓｉＲＮＡの塩基配列を決定した。
ただし、核酸配列設計装置１００は活性スコア算出部３００と影響スコア算出部４００とのいずれかを備え、いずれかが算出した値に基づいてｓｉＲＮＡの塩基配列を決定してもよいし、さらにその他の値を考慮してｓｉＲＮＡの塩基配列を決定してもよい。
【０１１２】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、対象生物種の標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列に基づいてｓｉＲＮＡ候補配列を取得する場合を説明した。
実施の形態２では、ｓｉＲＮＡ候補配列を記憶部から取得する場合を説明する。
【０１１３】
図９は、実施の形態２における核酸配列設計装置１００の構成図である。
実施の形態２における核酸配列設計装置１００の構成を図９に基づいて説明する。
ここで、上記実施の形態１における図２の核酸配列設計装置１００と異なる構成を説明し、その他の構成は図２と同様であるものとする。
【０１１４】
図９において、核酸配列設計装置１００は、ｓｉＲＮＡ候補配列を記憶する機能阻害核酸配列記憶部１８３を備える。
機能阻害核酸配列記憶部１８３には、既に、実験等により一定の機能阻害効果が認められたｓｉＲＮＡ候補配列が記憶されている。
候補配列取得部２００は、機能阻害核酸配列記憶部１８３から、ｓｉＲＮＡ候補配列を取得する。
【０１１５】
図１０は、実施の形態２における核酸配列設計装置１００の処理の流れを示す図である。
実施の形態２における核酸配列設計装置１００が行うｓｉＲＮＡの塩基配列設計方法の処理の流れを図１０に基づいて説明する。
ここで、実施の形態１における図３と異なる処理について説明し、その他の処理は、図３と同様であるものとする。
【０１１６】
候補配列取得部２００は、機能阻害核酸配列記憶部１８３からｓｉＲＮＡ候補配列を取得する（Ｓ６０３）。
【０１１７】
Ｓ６０１、Ｓ６０２、Ｓ６０４、Ｓ６０５およびＳ６０６は、図３におけるＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０４、Ｓ１０５およびＳ１０６の処理と同様である。
【０１１８】
実施の形態２において、その他の核酸配列設計方法に関する内容は、上記実施の形態１と同様である。
【０１１９】
実施の形態３．
上記実施の形態１では、対象生物体と同種である、対象生物種のｍＲＮＡの塩基配列からｓｉＲＮＡの塩基配列を取得する場合を説明した。
実施の形態３では、対象生物体のｍＲＮＡの塩基配列からｓｉＲＮＡの塩基配列を取得する場合を説明する。
【０１２０】
図１１は、実施の形態３における、核酸配列設計装置１００の構成図である。
実施の形態３における核酸配列設計装置１００の構成を図１１に基づいて説明する。
ここで、上記実施の形態１における図２の核酸配列設計装置１００と異なる構成を説明し、その他の構成は図２と同様であるものとする。
【０１２１】
図１１において、核酸配列設計装置１００は、対象生物種の各遺伝子の塩基配列を、遺伝情報部分であるエクソンの塩基配列と、非遺伝情報部分であるイントロンの塩基配列とに分けて記憶する種別領域配列記憶部１８２を備える。
【０１２２】
また、候補配列取得部２００は、以下のものを備える。
対象生物体の標的遺伝子の塩基配列を取得する塩基配列取得部２２０。
種別領域配列記憶部１８２から標的遺伝子および非標的遺伝子のエクソンの塩基配列とイントロンの塩基配列とを取得する領域配列取得部２３０。
塩基配列取得部２２０が取得した対象生物体の標的遺伝子および非標的遺伝子と、領域配列取得部２３０が取得したエクソンの塩基配列およびイントロンの塩基配列との相同関係に基づいて、対象生物体の標的遺伝子および非標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列を取得する情報配列取得部２４０。
【０１２３】
塩基配列取得部２２０は、ジデオキシ法により対象生物体の標的遺伝子および非標的遺伝子の塩基配列を取得することができる。
まず、遺伝子をベクターに組み込んでベクターを増やすクローニング法、またはＰＣＲ法などにより標的遺伝子および非標的遺伝子を増幅する。
次に、増幅した標的遺伝子および非標的遺伝子から一本鎖の遺伝子を取得する。
次に、取得した一本鎖の遺伝子に対して、プライマーと、デオキシヌクレオチドまたはジデオキシヌクレオチドを取り込んだポリメラーゼとにより、相補鎖を合成する。
相補鎖はデオキシヌクレオチドにより伸長し、ジデオキシヌクレオチドにより伸長を停止し、Ａ、Ｔ、Ｇ、Ｃの４種の塩基それぞれに対応するジデオキシヌクレオチドを用いることで、各塩基の各位置まで相補鎖が伸長した遺伝子を得る。
そして、長さの異なる各遺伝子は電荷の量が異なり、電気泳動を行うことにより、各遺伝子の移動度の違いから遺伝子の長さを区別し、その長さの位置に、用いたジデオキシヌクレオチドに対応する塩基が位置することがわかる。
【０１２４】
遺伝子長が１０００ｂｐ程度かそれ以上の長さの場合は、塩基配列決定の精度を確保するために、遺伝子を幾つかの断片に分けて、各断片の塩基配列を取得し、取得した塩基配列を組み合わせて遺伝子全長の塩基配列を取得してもよい。
【０１２５】
ただし、塩基配列取得部２２０は、上記以外の方法により、対象生物体の標的遺伝子および非標的遺伝子の塩基配列を取得しても構わない。
【０１２６】
情報配列取得部２４０が行う対象生物体の標的遺伝子および非標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列の取得処理について図１２、図１３、図１４に基づいて、以下に説明する。
【０１２７】
図１２は、実施の形態３における種別領域配列記憶部１８２の記憶内容を示す図である。
図１２において、種別領域配列記憶部１８２は、遺伝子Ａや遺伝子Ｂなどの各遺伝子に対して、各エクソンおよび各イントロンの領域の塩基配列を記憶する。
【０１２８】
記憶するエクソンおよびイントロンの領域の塩基配列は、対象生物種においてＤＮＡから転写されたｍＲＮＡから逆転写されたｃＤＮＡの塩基配列を取得し、エクソンに相当する領域を備えるｃＤＮＡの塩基配列と、エクソンおよびイントロンに相当する領域を備えるＤＮＡの塩基配列とを比較することにより取得できる。
【０１２９】
図１３は、実施の形態３におけるｍＲＮＡの構造を示す図である。
図１２における遺伝子Ａについて、ｍＲＮＡと、エクソンとイントロンとの関係を図１３に基づいて説明する。
遺伝子Ａは、第１から第ｎのエクソンおよびイントロンを備える。
エクソンは遺伝情報領域で、イントロンは非遺伝情報領域であり、遺伝子Ａから転写したｍＲＮＡはエクソンに相当する遺伝情報を備える。
そして、ｍＲＮＡのエクソンに相当する遺伝情報を示す塩基配列は、同一の生物種であっても生物体毎に異なる塩基部分を持つ。この異なる塩基、つまり１塩基の多型のことをＳＮＰ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ  Ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ）という。
遺伝子Ａの場合は、ＧＡＡＣＧとＡＴＧＴＧとの間の塩基が、ＡまたはＧの入るＳＮＰ１であり、ＡＡＧＣＴとＣＧＴＴＡとの間の塩基が、ＧまたはＣの入るＳＮＰ２であり、ＡＣＣＡＴとＴＴＣＡＧとの間の塩基が、ＧまたはＣの入るＳＮＰ３である。
【０１３０】
つまり、同一の生物種であっても生物体毎に遺伝子およびｍＲＮＡの塩基配列は異なる。
【０１３１】
図１４は、実施の形態３における対象生物体の標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列の取得処理の流れを示す図である。
塩基配列取得部２２０が取得した対象生物体の標的遺伝子の塩基配列と、領域配列取得部２３０が種別領域配列記憶部１８２から取得した、対象生物種の標的遺伝子のエクソン領域とイントロン領域との塩基配列とに基づいて、情報配列取得部２４０が、対象生物体の標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列を取得する処理の流れを、図１４に基づいて説明する。
【０１３２】
塩基配列取得部２２０が取得した、対象生物種の標的遺伝子の塩基配列と、領域配列取得部２３０が種別領域配列記憶部１８２から取得した、対象生物種の標的遺伝子のエクソン領域とイントロン領域との塩基配列とを入力する（Ｓ７０１）。
【０１３３】
入力したエクソン領域とイントロン領域の塩基配列と相同する対象生物種の標的遺伝子の塩基配列部分を取得し、さらに、取得した対象生物種の標的遺伝子の塩基配列部分のうちのエクソンに相当する領域の塩基配列を取得する（Ｓ７０２）。
相同する配列の検索は、Ｓｍｉｔｈ−Ｗａｔｅｒｍａｎ法などを使用する。
【０１３４】
取得したエクソンに相当する領域の塩基配列を結合する（Ｓ７０３）。
【０１３５】
結合した塩基配列中のＴをＵに置換する（Ｓ７０４）。
【０１３６】
置換して得られた塩基配列を、対象生物体の標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列として出力する（Ｓ７０５）。
【０１３７】
上記処理を非標的遺伝子に対して行うことで、対象生物体の非標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列を取得することができる。
【０１３８】
図１５は、実施の形態３における核酸配列設計処理のデータの流れを示す図である。
実施の形態３における核酸配列設計処理のデータの流れを図１５に基づいて説明する。
ここで、上記実施の形態１における図８と異なるデータの流れを説明し、その他のデータの流れは図８と同様であるものとする。
【０１３９】
種別領域配列記憶部１８２に記憶される対象生物種の遺伝子のエクソン領域およびイントロン領域の塩基配列と、対象生物体の遺伝子の塩基配列とに基づいて、標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列と非標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列とｓｉＲＮＡ候補配列とを取得する（Ｓ８０１）。
【０１４０】
Ｓ８０２とＳ８０３については、図８のＳ５０２とＳ５０３と同様である。
【０１４１】
実施の形態３において、その他の核酸配列設計方法に関する内容は、上記実施の形態１と同様である。
【０１４２】
実施の形態３における核酸配列設計装置１００は、実施の形態２における図９と同様に機能阻害核酸配列記憶部１８３を備え、この機能阻害核酸配列記憶部１８３からｓｉＲＮＡ候補配列を取得しても構わない。
【０１４３】
実施の形態３では、領域配列取得部２３０は、核酸配列設計装置１００が備えた種別領域配列記憶部１８２から対象生物種の遺伝子のエクソン領域とイントロン領域との塩基配列を取得した。
ただし、核酸配列設計装置１００が種別領域配列記憶部１８２を備えず、領域配列取得部２３０は、ネットワークを介して、対象生物種の遺伝子のエクソン領域とイントロン領域との塩基配列を取得してもよい。
対象生物種の遺伝子のエクソン領域とイントロン領域との塩基配列の取得元には、Ｅｎｓｅｍｂｌが提供するデータベースなどがある。
【０１４４】
実施の形態３において、情報配列取得部２４０と塩基配列取得部２２０と領域配列取得部２３０とを備えることにより、対象生物体の各遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列を取得することができる。
また、対象生物体の各遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列に基づいて、ｓｉＲＮＡ候補配列を取得し、ｓｉＲＮＡの塩基配列を設計することができる。
【０１４５】
実施の形態４．
上記実施の形態３では、対象生物体の遺伝子の塩基配列と、対象生物種の遺伝子のエクソン領域およびイントロン領域の塩基配列とに基づいて、対象生物体のｍＲＮＡの塩基配列を取得する場合を説明した。
実施の形態４では、対象生物種の遺伝子の塩基配列と、対象生物体のＳＮＰと、対象生物種の遺伝子のエクソン領域およびイントロン領域の塩基配列とに基づいて、対象生物体のｍＲＮＡの塩基配列を取得する場合を説明する。
【０１４６】
図１６は、実施の形態４における、核酸配列設計装置１００の構成図である。
実施の形態４における核酸配列設計装置１００の構成を図１６に基づいて説明する。
ここで、上記実施の形態３における図１１の核酸配列設計装置１００と異なる構成を説明し、その他の構成は図１１と同様であるものとする。
【０１４７】
図１６において、核酸配列設計装置１００は、対象生物種の遺伝子の塩基配列を記憶する種別情報配列記憶部１８１を備える。
【０１４８】
また、候補配列取得部２００は、以下のものを備える。
種別情報配列記憶部１８１から対象生物種の遺伝子の塩基配列を取得する種別配列取得部２１０。
対象生物体のＳＮＰを取得する異配列取得部２５０。
種別配列取得部２１０が取得した対象生物種の標的遺伝子および非標的遺伝子の塩基配列と、異配列取得部２５０が取得した対象生物体のＳＮＰと、領域配列取得部２３０が取得した対象生物種の標的遺伝子および非標的遺伝子のエクソン領域およびイントロン領域の塩基配列とに基づいて、対象生物体の標的遺伝子および非標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列を生成する塩基配列生成部２６０。
【０１４９】
異配列取得部２５０は、ジェノタイピングにより、対象生物体のＳＮＰを取得することができる。
ＳＮＰを含む遺伝子をＰＣＲ法により増幅し、この遺伝子をＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳというタイプの質量分析計にかけることで、この遺伝子の質量を計測し、得られた質量によって、ＳＮＰの塩基がＡ、Ｇ、Ｃ、Ｔのどれであるかわかる。
Ａ、Ｇ、Ｃ、Ｔは、それぞれ質量が異なるために、予めＳＮＰがＡであるとき、Ｇであるとき、Ｃであるとき、Ｔであるときの遺伝子の質量を計測しておくことでこの方法は可能となる。
【０１５０】
異配列取得部２５０が行うジェノタイピングは、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳを使用する方法に限らず、Ｉｎｖａｄｅｒ法、ＴａｑＭａｎ法、ＳｎａｐＳｈｏｔ法などでもよい。
また、異配列取得部２５０が対象生物体のＳＮＰを取得する方法は、ジェノタイピングに限らずシークエンス法、ＳＳＣＰ法、マイクロアレイを使用する方法などでもよい。
【０１５１】
図１７は、実施の形態４における塩基配列生成部２６０の塩基配列生成の処理概要を示す図である。
実施の形態４における、塩基配列生成部２６０が行う、対象生物体の遺伝子の塩基配列を生成する処理の概要を図１７に基づいて説明する。
【０１５２】
異配列取得部２５０が取得した、対象生物体の遺伝子ＡのＳＮＰ１がＧ、ＳＮＰ２がＧ、ＳＮＰ３がＣで、種別配列取得部２１０が種別情報配列記憶部８２０から取得した、対象生物種の遺伝子Ａの塩基配列が、・・・ＧＡＡＣＧｘＡＴＧＴＧ・・・ＡＡＧＣＴｘＣＧＴＴＡ・・・ＡＣＣＡＴｘＴＴＣＡＧ・・・であるとする。
この場合、塩基配列生成部２６０は、対象生物体の遺伝子Ａの塩基配列を・・・ＧＡＡＣＧＧＡＴＧＴＧ・・・ＡＡＧＣＴＧＣＧＴＴＡ・・・ＡＣＣＡＴＣＴＴＣＡＧ・・・として生成する。
【０１５３】
異配列取得部２５０が取得した、対象生物体の遺伝子ＡのＳＮＰ１がＧ、ＳＮＰ２がＣ、ＳＮＰ３がＣで、種別配列取得部２１０が種別情報配列記憶部８２０から取得した、対象生物種の遺伝子Ａの塩基配列が、・・・ＧＡＡＣＧｘＡＴＧＴＧ・・・ＡＡＧＣＴｘＣＧＴＴＡ・・・ＡＣＣＡＴｘＴＴＣＡＧ・・・であるとする。
この場合、塩基配列生成部２６０は、対象生物体の遺伝子Ａの塩基配列を・・・ＧＡＡＣＧＧＡＴＧＴＧ・・・ＡＡＧＣＴＣＣＧＴＴＡ・・・ＡＣＣＡＴＣＴＴＣＡＧ・・・として生成する。
【０１５４】
塩基配列生成部２６０は、上記のようにして生成した、対象生物体の標的遺伝子および非標的遺伝子の塩基配列と、領域配列取得部２３０が取得した対象生物種の標的遺伝子および非標的遺伝子のエクソン領域およびイントロン領域の塩基配列とに基づいて、実施の形態３における情報配列取得部２４０と同様にして、対象生物体の標的遺伝子および非標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列を取得する。
【０１５５】
図１８は、実施の形態４における核酸配列設計処理のデータの流れを示す図である。
実施の形態４における核酸配列設計処理のデータの流れを図１８に基づいて説明する。
ここで、上記実施の形態３における図１５と異なるデータの流れを説明し、その他のデータの流れは図１５と同様であるものとする。
【０１５６】
種別情報配列記憶部１８１に記憶される対象生物種の遺伝子の塩基配列と、種別領域配列記憶部１８２に記憶される対象生物種の遺伝子のエクソン領域およびイントロン領域の塩基配列と、対象生物体のＳＮＰとに基づいて、標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列と非標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列とｓｉＲＮＡ候補配列とを取得する（Ｓ９０１）。
【０１５７】
Ｓ９０２とＳ９０３については、図８のＳ８０２とＳ８０３と同様である。
【０１５８】
実施の形態４において、その他の核酸配列設計方法に関する内容は、上記実施の形態３と同様である。
【０１５９】
実施の形態４における核酸配列設計装置１００は、上記実施の形態２における図９と同様に機能阻害核酸配列記憶部１８３を備え、この機能阻害核酸配列記憶部１８３からｓｉＲＮＡ候補配列を取得しても構わない。
【０１６０】
実施の形態４では、種別配列取得部２１０は、核酸配列設計装置１００が備えた種別情報配列記憶部１８１から対象生物種の遺伝子の塩基配列を取得した。
ただし、核酸配列設計装置１００が種別情報配列記憶部１８１を備えず、種別配列取得部２１０は、ネットワークを介して、対象生物種の遺伝子の塩基配列を取得してもよい。
【０１６１】
実施の形態４において、異配列取得部２５０と塩基配列生成部２６０とを備えることにより、対象生物体の各遺伝子の塩基配列を取得する時間の短縮およびコストの削減を図ることができる。
【０１６２】
実施の形態５．
上記実施の形態では、対象生物種または対象生物体の各遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列とｓｉＲＮＡ候補配列とを取得し、取得したｓｉＲＮＡ候補配列の標的遺伝子に対する活性スコアと、取得したｓｉＲＮＡ候補配列の非標的遺伝子に対する影響スコアとを算出し、算出した活性スコアと影響スコアとに基づいて、ｓｉＲＮＡの塩基配列を設計する核酸配列設計装置１００について説明した。
実施の形態５では、機能阻害効果として活性スコアを算出する機能阻害効果算出装置６００について説明する。
【０１６３】
図１９は、実施の形態５における機能阻害効果算出装置６００の構成図である。
実施の形態５における機能阻害効果算出装置６００の構成を図１９に基づいて説明する。
【０１６４】
機能阻害効果算出装置６００は、以下のものを備える。
ｓｉＲＮＡの塩基配列に対する阻害相関値を記憶する阻害相関値記憶部１９１。
機能阻害効果の算出対象であるｓｉＲＮＡの塩基配列に対する活性スコアを算出する活性スコア算出部３００。
活性スコア算出部３００は、対象生物種または対象生物体の標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列と、機能阻害効果の算出対象であるｓｉＲＮＡの塩基配列とを入力し、入力したｓｉＲＮＡの塩基配列に対する阻害相関値を、阻害相関値記憶部１９１から取得する。
さらに、入力したｍＲＮＡの塩基配列およびｓｉＲＮＡの塩基配列と、取得した阻害相関値とに基づいて、活性スコアを算出する。
【０１６５】
その他の内容について、活性スコア算出部３００と阻害相関値記憶部１９１とは、上記実施の形態における活性スコア算出部３００と阻害相関値記憶部１９１と同様である。
【０１６６】
実施の形態６．
上記実施の形態では、ｓｉＲＮＡの塩基配列を設計する核酸配列設計装置１００および機能阻害効果として活性スコアを算出する機能阻害効果算出装置６００とについて説明した。
実施の形態６では、機能阻害影響度として影響スコアを算出する機能阻害影響度算出装置７００について説明する。
【０１６７】
図２０は、実施の形態６における機能阻害影響度算出装置７００の構成図である。
実施の形態６における機能阻害影響度算出装置７００の構成を図２０に基づいて説明する。
【０１６８】
機能阻害影響度算出装置７００は、以下のものを備える。
遺伝子の重み付け情報値を記憶する遺伝子情報記憶部１９２。
機能阻害影響度の算出対象であるｓｉＲＮＡの塩基配列に対する影響スコアを算出する影響スコア算出部４００。
影響スコア算出部４００は、対象生物種または対象生物体の非標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列と、機能阻害影響度の算出対象であるｓｉＲＮＡの塩基配列とを入力し、入力したｍＲＮＡの塩基配列に対応する非標的遺伝子の重み付け情報値を、遺伝子情報記憶部１９２から取得する。
さらに、入力したｍＲＮＡの塩基配列およびｓｉＲＮＡの塩基配列と、取得した重み付け情報値とに基づいて、影響スコアを算出する。
【０１６９】
その他の内容について、影響スコア算出部４００と遺伝子情報記憶部１９２とは、上記実施の形態における影響スコア算出部４００と遺伝子情報記憶部１９２と同様である。
【０１７０】
実施の形態７．
上記実施の形態６では、重み付け情報に基づいて、影響スコアを算出する機能阻害影響度算出装置７００とについて説明した。
実施の形態７では、重み付け情報と阻害相関値とに基づいて影響スコアを算出する機能阻害影響度算出装置７００について説明する。
【０１７１】
図２１は、実施の形態７における機能阻害影響度算出装置７００の構成図である。
実施の形態７における機能阻害影響度算出装置７００の構成を図２１に基づいて説明する。
【０１７２】
機能阻害影響度算出装置７００は、以下のものを備える。
遺伝子の重み付け情報値を記憶する遺伝子情報記憶部１９２。
ｓｉＲＮＡの塩基配列に対する阻害相関値を記憶する阻害相関値記憶部１９１。
機能阻害影響度の算出対象であるｓｉＲＮＡの塩基配列に対する影響スコアを算出する影響スコア算出部４００。
影響スコア算出部４００は、対象生物種または対象生物体の非標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列と、機能阻害影響度の算出対象であるｓｉＲＮＡの塩基配列とを入力する。
また、入力したｍＲＮＡの塩基配列に対応する非標的遺伝子の重み付け情報値を、遺伝子情報記憶部１９２から取得し、入力したｓｉＲＮＡの塩基配列に対する阻害相関値を、阻害相関値記憶部１９１から取得する。
さらに、入力したｍＲＮＡの塩基配列およびｓｉＲＮＡの塩基配列と、取得した重み付け情報値および阻害相関値とに基づいて、影響スコアを算出する。
【０１７３】
その他の内容について、影響スコア算出部４００と遺伝子情報記憶部１９２と、阻害相関値記憶部１９１とは、上記実施の形態における影響スコア算出部４００と遺伝子情報記憶部１９２と阻害相関値記憶部１９１と同様である。
【０１７４】
図２２は、上記実施の形態における核酸配列設計装置１００、機能阻害効果算出装置６００および機能阻害影響度算出装置７００の外観を示す図である。
図２２において、核酸配列設計装置１００、機能阻害効果算出装置６００および機能阻害影響度算出装置７００は、システムユニット９１０、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）表示装置９０１、キーボード（Ｋ／Ｂ）９０２、マウス９０３、コンパクトディスク装置（ＣＤＤ）９０５、プリンタ装置９０６、スキャナ装置９０７を備え、これらはケーブルで接続されている。
さらに、核酸配列設計装置１００、機能阻害効果算出装置６００および機能阻害影響度算出装置７００は、ＦＡＸ機９３２、電話器９３１とケーブルで接続され、また、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）９４２、ウェブサーバ９４１を介してインターネット９４０に接続されている。
【０１７５】
図２３は、上記実施の形態における核酸配列設計装置１００、機能阻害効果算出装置６００および機能阻害影響度算出装置７００のハードウェア構成図である。
図２３において、核酸配列設計装置１００、機能阻害効果算出装置６００および機能阻害影響度算出装置７００は、プログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）９１１を備えている。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介してＲＯＭ９１３、ＲＡＭ９１４、通信ボード９１５、ＣＲＴ表示装置９０１、Ｋ／Ｂ９０２、マウス９０３、ＦＤＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）９０４、磁気ディスク装置９２０、ＣＤＤ９０５、プリンタ装置９０６、スキャナ装置９０７と接続されている。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、磁気ディスク装置９２０、光ディスク装置は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置あるいは記憶部の一例である。
通信ボード９１５は、ＦＡＸ機９３２、電話器９３１、ＬＡＮ９４２等に接続されている。
例えば、通信ボード９１５、Ｋ／Ｂ９０２、スキャナ装置９０７、ＦＤＤ９０４などは、情報入力部の一例である。
また、例えば、通信ボード９１５、ＣＲＴ表示装置９０１などは、出力部の一例である。
【０１７６】
ここで、通信ボード９１５は、ＬＡＮ９４２に限らず、直接、インターネット９４０、或いはＩＳＤＮ等のＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）に接続されていても構わない。直接、インターネット９４０、或いはＩＳＤＮ等のＷＡＮに接続されている場合、核酸配列設計装置１００、機能阻害効果算出装置６００および機能阻害影響度算出装置７００は、インターネット９４０、或いはＩＳＤＮ等のＷＡＮに接続され、ウェブサーバ９４１は不用となる。
磁気ディスク装置９２０には、オペレーティングシステム（ＯＳ）９２１、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。プログラム群９２３は、ＣＰＵ９１１、ＯＳ９２１、ウィンドウシステム９２２により実行される。
【０１７７】
上記プログラム群９２３には、上記実施の形態の説明において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。
ファイル群９２４には、上記実施の形態の説明において、「〜の判定結果」、「〜の計算結果」、「〜の処理結果」として説明するものが、「〜ファイル」として記憶されている。
また、上記実施の形態の説明において説明するフローチャートの矢印の部分は主としてデータの入出力を示し、そのデータの入出力のためにデータは、磁気ディスク装置９２０、ＦＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｄｉｓｋ  ｃａｒｔｒｉｄｇｅ）、光ディスク、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）等のその他の記録媒体に記録される。あるいは、信号線やその他の伝送媒体により伝送される。
【０１７８】
また、上記実施の形態の説明において「〜部」として説明するものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、ハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。
【０１７９】
また、上記実施の形態を実施するプログラムは、磁気ディスク装置９２０、ＦＤ、光ディスク、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）等のその他の記録媒体による記録装置を用いて記憶されても構わない。
【図面の簡単な説明】
【０１８０】
【図１】従来技術におけるｓｉＲＮＡの配列設計の処理の流れを示す図。
【図２】実施の形態１における核酸配列設計装置１００の構成図。
【図３】実施の形態１における核酸配列設計装置１００の処理の流れを示す図。
【図４】実施の形態１における阻害相関値記憶部１９１の記憶内容を示す図。
【図５】実施の形態１における指標に基づく活性スコアの算出処理の流れを示す図。
【図６】実施の形態１における影響スコア算出処理の流れを示す図。
【図７】実施の形態１におけるｓｉＲＮＡの塩基配列の決定処理の流れを示す図。
【図８】実施の形態１における核酸配列設計処理のデータの流れを示す図。
【図９】実施の形態２における核酸配列設計装置１００の構成図。
【図１０】実施の形態２における核酸配列設計装置１００の処理の流れを示す図。
【図１１】実施の形態３における、核酸配列設計装置１００の構成図。
【図１２】実施の形態３における種別領域配列記憶部１８２の記憶内容を示す図。
【図１３】実施の形態３におけるｍＲＮＡの構造を示す図。
【図１４】実施の形態３における対象生物体の標的遺伝子のｍＲＮＡの塩基配列の取得処理の流れを示す図。
【図１５】実施の形態３における核酸配列設計処理のデータの流れを示す図。
【図１６】実施の形態４における、核酸配列設計装置１００の構成図。
【図１７】実施の形態４における塩基配列生成部２６０の塩基配列生成の処理概要を示す図。
【図１８】実施の形態４における核酸配列設計処理のデータの流れを示す図。
【図１９】実施の形態５における機能阻害効果算出装置６００の構成図。
【図２０】実施の形態６における機能阻害影響度算出装置７００の構成図。
【図２１】実施の形態７における機能阻害影響度算出装置７００の構成図。
【図２２】上記実施の形態における核酸配列設計装置１００、機能阻害効果算出装置６００および機能阻害影響度算出装置７００の外観を示す図。
【図２３】上記実施の形態における核酸配列設計装置１００、機能阻害効果算出装置６００および機能阻害影響度算出装置７００のハードウェア構成図。
【符号の説明】
【０１８１】
１００  核酸配列設計装置、１８１  種別情報配列記憶部、１８２  種別領域配列記憶部、１８３  機能阻害核酸配列記憶部、１９１  阻害相関値記憶部、１９２  遺伝子情報記憶部、２００  候補配列取得部、２１０  種別配列取得部、２２０  塩基配列取得部、２３０  領域配列取得部、２４０  情報配列取得部、２５０  異配列取得部、２６０  塩基配列生成部、３００  活性スコア算出部、４００  影響スコア算出部、５００  阻害配列決定部、６００  機能阻害効果算出装置、７００  機能阻害影響度算出装置、９０１  ＣＲＴ表示装置、９０２  Ｋ／Ｂ、９０３  マウス、９０４  ＦＤＤ、９０５  ＣＤＤ、９０６  プリンタ装置、９０７  スキャナ装置、９１０  システムユニット、９１１  ＣＰＵ、９１２  バス、９１３  ＲＯＭ、９１４  ＲＡＭ、９１５  通信ボード、９２０  磁気ディスク装置、９２１  ＯＳ、９２２  ウィンドウシステム、９２３  プログラム群、９２４  ファイル群、９３１  電話器、９３２  ＦＡＸ機、９４０  インターネット、９４１  ウェブサーバ、９４２  ＬＡＮ。
【図１】
2006031308.tif 000003
【図２】
2006031308.tif 000004
【図３】
2006031308.tif 000005
【図４】
2006031308.tif 000006
【図５】
2006031308.tif 000007
【図６】
2006031308.tif 000008
【図７】
2006031308.tif 000009
【図８】
2006031308.tif 000010
【図９】
2006031308.tif 000011
【図１０】
2006031308.tif 000012
【図１１】
2006031308.tif 000013
【図１２】
2006031308.tif 000014
【図１３】
2006031308.tif 000015
【図１４】
2006031308.tif 000016
【図１５】
2006031308.tif 000017
【図１６】
2006031308.tif 000018
【図１７】
2006031308.tif 000019
【図１８】
2006031308.tif 000020
【図１９】
2006031308.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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