(57)【要約】  組織試料を処理することによって取得された塩基配列を含む遺伝子配列決定リードに効力をもたらす方法において、遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現が生成される。コンパクトなテキスト表現は、（１）塩基の配列を表すテキスト列、及び、（２）前記塩基配列のうち最長部分列を同定する塩基クオリティテキストフィールドであり、前記部分列の塩基の塩基クオリティスコアが塩基クオリティスコアの閾値を満たす、塩基クオリティテキストフィールドを含む。当該方法は、前記遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現を、生リードストレージ内に記憶するステップも含む。融通性を提供するために、塩基クオリティテキストフィールドは、２つ以上の異なる塩基クオリティスコアの閾値のそれぞれに対する最長部分列を同定してもよい。リードアラインメントの間、遺伝子配列決定リードに対するオフセット境界を、塩基クオリティテキストフィールドの内容を使用して効率的に選ぶことができる。
2015515042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
整列されたヌクレオチド塩基の配列を含む遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現を生成するように構成される電子データ処理装置であって、前記整列されたヌクレオチド塩基の配列は、対応する整列された塩基クオリティスコアの配列を有し、前記コンパクトなテキスト表現は、（１）前記整列されたヌクレオチド塩基の配列を表すテキスト列、及び、（２）前記整列されたヌクレオチド塩基の配列のうち、前記対応する塩基クオリティスコアが塩基クオリティスコアの閾値を満たす最長部分列を同定する塩基クオリティテキストフィールドを含む、電子データ処理装置と、
前記コンパクトなテキスト表現を記憶するように構成される生リードストレージと
を含む装置。
【請求項２】
前記遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現が、
（２．１）前記整列されたヌクレオチド塩基の配列のうち、前記対応する塩基クオリティスコアが第１の塩基クオリティスコアの閾値を満たす最長部分列を同定する、第１の塩基クオリティテキストフィールド、及び、
（２．２）前記整列されたヌクレオチド塩基の配列のうち、前記対応する塩基クオリティスコアが、前記第１の塩基クオリティスコアの閾値よりも高い第２の塩基クオリティスコアの閾値を満たす最長部分列を同定する、第２の塩基クオリティテキストフィールド、
を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現が、前記整列された塩基クオリティスコアの配列を表すテキスト列を含まない、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記塩基クオリティテキストフィールドが、
前記整列されたヌクレオチド塩基の配列における前記部分列の最初のヌクレオチド塩基の位置、及び、前記整列されたヌクレオチド塩基の配列における前記部分列の最後のヌクレオチド塩基の位置、並びに、
前記整列されたヌクレオチド塩基の配列における前記部分列の最初のヌクレオチド塩基の位置、及び、前記部分列におけるヌクレオチド塩基の数、
のうち１つを特定することによって前記最長部分列を同定する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記塩基クオリティテキストフィールドが、前記塩基クオリティスコアの閾値をさらに同定する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記電子データ処理装置が、前記遺伝子配列決定リードを含む遺伝子配列決定リードを整列させ、遺伝子配列を再構成させるようにさらに構成され、アラインメントプロセスは、前記塩基クオリティテキストフィールドの内容に基づき、前記遺伝子配列決定リードに対するオフセット境界を規定することを含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記オフセット境界が、前記塩基クオリティテキストフィールドにおいて同定された前記最長部分列の境界として規定される、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記電子データ処理装置が、前記遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現を拡張して、拡張された前記遺伝子配列決定リードのテキスト表現を生成するようにさらに構成され、前記拡張された遺伝子配列決定リードのテキスト表現は、（１´）前記整列されたヌクレオチド塩基の配列を表すテキスト列、及び、（２´）前記整列されたヌクレオチド塩基の配列に対応する再構成された塩基クオリティスコアの整列された配列を含み、
前記再構成された塩基クオリティスコアは、前記塩基クオリティテキストフィールドによって同定された前記最長部分列の塩基に対する塩基クオリティの閾値を超える、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
組織試料を処理することによって取得された塩基配列を含む遺伝子配列決定リードに効力をもたらす方法であって、
前記遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現を生成するステップであり、前記コンパクトなテキスト表現が、（１）前記塩基配列を表すテキスト列、及び、（２）前記塩基配列のうち最長部分列を同定する塩基クオリティテキストフィールドであり、前記部分列の塩基の塩基クオリティスコアが塩基クオリティスコアの閾値を満たす、塩基クオリティテキストフィールドを含む、ステップ、並びに、
前記遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現を、生リードストレージ内に記憶するステップ、
を含み、
前記生成するステップは、電子データ処理装置によって行われる、方法。
【請求項１０】
前記遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現が、前記塩基配列に対応する塩基クオリティスコアの配列を表すテキスト列を含まず、さらに、
前記塩基配列を表すテキスト列が、塩基表現コードと適合する文字の配列を含み、前記塩基表現コードにおいては、「Ａ」又は「ａ」の文字はアデニン塩基を表し、「Ｃ」又は「ｃ」の文字はシトシン塩基を表し、「Ｇ」又は「ｇ」の文字はグアニン塩基を表し、「Ｔ」又は「ｔ」の文字はチミン塩基を表し、さらに、「Ｕ」又は「ｕ」の文字はウラシル塩基を表す、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記塩基クオリティテキストフィールドが、（ｉ）前記部分列の最初の塩基の位置及び最後の塩基の位置、並びに、（ｉｉ）前記最初の塩基の位置、及び、前記部分列における塩基の数、のうち１つを特定することによって最長部分列を同定し、
前記塩基クオリティテキストフィールドが、前記塩基クオリティスコアの閾値をさらに同定する、請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
遺伝子配列を再構成させるために前記遺伝子配列決定リードを含む遺伝子配列決定リードを整列させるステップをさらに含み、前記整列させるステップは、前記塩基クオリティテキストフィールドにおいて同定された前記最長部分列の境界として、前記遺伝子配列決定リードに対するオフセット境界を規定することを含み、
前記整列させるステップは、電子データ処理装置によって行われる、請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
整列されたヌクレオチド塩基の配列を含む遺伝子配列決定リードを処理して、前記遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現を生成するための、電子データ処理装置により実行可能な命令を記憶する非一時的な記憶媒体であって、前記コンパクトなテキスト表現が、（１）前記整列されたヌクレオチド塩基の配列を表すテキスト列、及び、（２）前記整列されたヌクレオチド塩基の配列のうち、塩基クオリティスコアが塩基クオリティスコアの閾値を満たす最長部分列を同定する塩基クオリティテキストフィールドを含む、非一時的な記憶媒体。
【請求項１４】
前記整列されたヌクレオチド塩基の配列を表すテキスト列が、ヌクレオチド塩基表現コードと適合する文字の配列を含み、前記ヌクレオチド塩基表現コードにおいては、
「Ａ」又は「ａ」の文字はアデニンヌクレオチド塩基を表し、
「Ｃ」又は「ｃ」の文字はシトシンヌクレオチド塩基を表し、
「Ｇ」又は「ｇ」の文字はグアニンヌクレオチド塩基を表し、
「Ｔ」又は「ｔ」の文字はチミンヌクレオチド塩基を表し、
「Ｕ」又は「ｕ」の文字はウラシルヌクレオチド塩基を表し、さらに、
前記遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現が、整列された塩基クオリティスコアの配列を表すテキスト列を含まない、請求項１３に記載の非一時的な記憶媒体。
【請求項１５】
前記記憶された命令が、前記遺伝子配列決定を含む遺伝子配列決定リードを整列させることによって遺伝子配列を再構成するように、電子データ処理装置によりさらに実行可能であり、前記整列させることは、前記塩基クオリティテキストフィールドの内容に基づき、前記遺伝子配列決定リードに対するオフセット境界を規定することを含む、請求項１３又は１４に記載の非一時的な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下は、遺伝子解析技術に関し、さらに、腫瘍学技術及び獣医学技術等を含む医療技術等の遺伝子解析技術の適用に関する。
【背景技術】
【０００２】
「次世代シーケンシング」（ＮＧＳ）システムと呼ばれることが時折ある効率的な遺伝子配列決定システムは、ゲノム全体を迅速且つ実質的に自動的に配列決定する能力を持つ。現存するＮＧＳシステムは、その精度は、臨床適用にはすでに十分であり且つ技術が成熟するに従い改善されると予想されるけれども、Ｓａｎｇｅｒ配列決定法等のより遅い従来の技術と比較して、より低いリード精度を示すことが時折ある。
【０００３】
リード精度（又は信頼度）を評価するために、塩基クオリティスコアが、典型的に、リードの各塩基に対してコンピュータ処理される。Ｓａｎｇｅｒ配列決定法の場合には、Ｐｈｒｅｄクオリティスコアが、ピーク形状及び解像度等の配列決定された塩基に対するパラメータを計算することによって、及び、これらの値を経験的に開発されたルックアップテーブルと比較することによって、スペクトログラムデータから計算される。Ｐｈｒｅｄスコアは、一般的に、塩基が誤って呼ばれる確率に対数的に関連があると考慮される。例えば、Ｑ＝２０のＰｈｒｅｄスコア（Ｑ）は、９９％のベースコール精度に相当し、Ｑ＝３０は、９９．９％の精度に相当し、Ｑ＝４０は、９９．９９％の精度に相当する等である。ＮＧＳアプローチは、何十倍もスループットを増す並列処理技術を利用する。
【０００４】
従来のＰｈｒｅｄスコア計算は、ＮＧＳ技術には厳密には適用可能ではないが、大部分のＮＧＳプラットフォームは、「Ｐｈｒｅｄ様の」塩基クオリティスコアを生じ、「Ｐｈｒｅｄ様の」塩基クオリティスコアは、スペクトログラムデータからコンピュータ処理される従来のＰｈｒｅｄスコアに匹敵するか又はそれに釣り合う。当技術分野において、これらの「Ｐｈｒｅｄ様の」塩基クオリティスコアは、Ｐｈｒｅｄスコアと呼ばれることが時折ある。
【０００５】
リードに対する一般的なストレージフォーマットは、ＦＡＳＴＡフォーマットであり、アデニン（Ａ）、シトシン（Ｃ）、グアニン（Ｇ）及びチミン（Ｔ）という塩基の出現が、それぞれＡＳＣＩＩ文字「Ａ」、「Ｃ」、「Ｇ」及び「Ｔ」によって表される。ＲＮＡに対しては、チミン（Ｔ）という塩基は、ウラシル（Ｕ）という塩基によって置換される。ＦＡＳＴＡは、クオリティスコア情報を記憶しない。
【０００６】
一方、ＦＡＳＴＱフォーマットは、クオリティスコアを組み入れている。リードのＦＡＳＴＱ表示は、典型的に、ＡＳＣＩＩフォーマットであり、且つ、４つの行を含む。４つの行とは、配列識別子としてのヘッダ行、適切なＡＳＣＩＩ文字、「Ａ」、「Ｃ」、「Ｇ」及び（ＤＮＡに対しては）「Ｔ」又は（ＲＮＡに対しては）「Ｕ」によって表される整理された塩基の配列を収載するシーケンス行、ただ、プラス（「＋」）サインから典型的に成るセパレータ行（一部のＦＡＳＴＱフォーマットにおいて、この行は、例えばヘッダを模倣する等、配列識別子等の他の情報も含んでよい）、及び、（例えば、０〜３２の範囲の多数の「プリントできない」ＡＳＣＩＩ文字を回避するように、Ｐｈｒｅｄスコア０〜９３をＡＳＣＩＩコード３３〜１２６に位置づける等）適したコード化を使用して塩基クオリティスコアを収載する塩基クオリティスコア行である。
【０００７】
ＦＡＳＴＱリードエントリーに使用される全ストレージ量は、従って、２Ｌｓｅｑ＋［Ｈ］＋Ｋであり、ここで、Ｌｓｅｑはリード長（すなわち、リードを構成する塩基の数）であり、［Ｈ］は、ヘッダにおける文字の数である。「＋Ｋ」は、「＋」セパレータ、及び、４つの行を分けるいかなる区切り文字（例えば、キャリッジリターン又はキャリッジリターン／ラインフィード）を説明する一定のオフセットであり、一方、２という乗数は、各塩基が塩基の文字（「Ａ」、「Ｃ」、「Ｇ」、「Ｔ」又は「Ｕ」）によっても塩基クオリティスコアによっても表されているという事実を説明する。妥当な長さ（例えば数個の塩基以上）のリードに対しては、エントリーストレージの大部分は、配列から成り、さらに、全ストレージ量は、ほぼ２Ｌｓｅｑである。
【０００８】
生リードファイルのサイズは、ＮＧＳにおける大きさであり得る。全ゲノムのデータセットに対して、最小サイズが、例えば、完全な一倍体ヒトゲノムにおいては３０億の塩基対（ｂｐｓ）等、ゲノムにおける塩基の数によって課せられる。実際には、生リードファイルは、塩基のクオリティ値の記憶だけでなくリード間の重複及び複製のため、これよりも実質的に大きい。ヒトの対象に対する全ゲノムのデータセットは、従って、数ギガバイトのものであり得る。例示的な例として、１００ｂｐリードで配列決定された各ゲノム、及び、３０ｘ範囲は、多数のファイルに分けられる総計１５０ＧＢまでのデータから成り得る。典型的なＦＡＳＴＱファイルは、６．９ＧＢまでのサイズのものであり、約２０のそのようなファイルが、全ヒトゲノムを記憶するのに十分であり得る。６．９ＧＢまでのサイズの１つのファイルは、圧縮ｇｚｉｐフォーマットで記憶することによって、約２．３ＧＢまで減らすことができる。
【０００９】
大きなゲノムデータセットのサイズと急速に減るＮＧＳ実行のコストとの組み合わせは、遺伝子データのストレージが、配列決定の適用の全コストのうち実質的な部分であるということを意味し、さらに、このコストの部分は、配列決定はより安価になり且つより大きなデータセットを生じるため、増え続けると予想される。さらに、大きな生リードデータセットは、アラインメント等の後処理プロセスのためのより高いコンピュータ計算のコストになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以下は、前述の制限等を克服する改善された装置及び方法を熟考する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一態様によると、電子データ処理装置が、整列されたヌクレオチド塩基の配列を含む遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現を生成するように構成され、整列されたヌクレオチド塩基の配列は、対応する整列された塩基クオリティスコアの配列を有する。コンパクトなテキスト表現は、（１）整列されたヌクレオチド塩基の配列を表すテキスト列、及び、（２）整列されたヌクレオチド塩基の配列のうち、対応する塩基クオリティスコアが塩基クオリティスコアの閾値を満たす最長部分列を同定する塩基クオリティテキストフィールドを含む。生リードストレージが、コンパクトなテキスト表現を記憶するように構成される。
【００１２】
別の態様によると、組織試料を処理することによって取得された塩基配列を含む遺伝子配列決定リードに効力をもたらす方法が開示される。当該方法は、遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現を生成するステップであって、コンパクトなテキスト表現が、（１）塩基配列を表すテキスト列、及び、（２）前記塩基配列のうち最長部分列を同定する塩基クオリティテキストフィールドであり、部分列の塩基の塩基クオリティスコアが塩基クオリティスコアの閾値を満たす、塩基クオリティテキストフィールドを含む、ステップ、並びに、遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現を、生リードストレージ内に記憶するステップを含む。前記生成するステップは、電子データ処理装置によって適切に行われる。
【００１３】
別の態様によると、非一時的な記憶媒体が、整列されたヌクレオチド塩基の配列を含む遺伝子配列決定リードを処理して、遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現を生成するための、電子データ処理装置により実行可能な命令を記憶し、コンパクトなテキスト表現は、（１）整列されたヌクレオチド塩基の配列を表すテキスト列、及び、（２）整列されたヌクレオチド塩基の配列のうち、塩基クオリティスコアが塩基クオリティスコアの閾値を満たす最長部分列を同定する塩基クオリティテキストフィールドを含む。
【００１４】
１つの利点は、対応する重要な情報内容の損失を生じることなく、リードに対するストレージが減らされることにある。
【００１５】
別の利点は、より速く且つより効率的なアラインメントにある。
【００１６】
別の利点は、全リードクオリティの効率的な統計的評価を促進することにある。
【００１７】
別の利点は、リードストレージに対するテキストフォーマットを保持しながら、且つ、アライナー等の現存する後処理プロセス要素との適合性を保持しながら、前述の利点を提供することにある。
【００１８】
多数のさらなる利点及び利益が、以下の詳細な説明を読んだ後、当業者には明らかになるであろう。
【００１９】
本発明は、種々の要素及び要素の組み合わせ、並びに、種々の処理作業及び処理作業の組み合わせの形状をとり得る。図面は、好ましい実施形態を例示するためだけであり、本発明を限定するとして解釈されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本明細書において記載されるコンパクトなリードのストレージを含む遺伝子解析システムを示した概略図である。
【図２】従来のＦＡＳＴＱフォーマットでの生リードファイルの一部を示した図である。
【図３】図１のシステムのリードフォーマッティングモジュールの演算を示した概略図である。
【図４】図１及び３のシステムのリードフォーマッティングモジュールによる処理後の図２の生リードファイル部分を示した図である。
【図５】図１のシステムの任意のリードリフォーマッティングモジュールによる処理後の図４の生リードファイル部分を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
ファイルサイズの実質的な縮小を可能にしながら有用な情報の大部分を保持する方法で、塩基クオリティスコアを含む生リードデータをフォーマットするためのアプローチが本明細書において開示されている。上記のように、従来のＦＡＳＴＱフォーマットにおいては、リードは、２Ｌｓｅｑの（ＡＳＣＩＩ）文字を超えていくらか占め、ここで、Ｌｓｅｑは、塩基の数である。他の現存する、塩基配列も対応する塩基クオリティスコアも記憶するテキストベースのストレージフォーマットは、匹敵する量のストレージ量を占める。例えば、Ｑｓｅｑフォーマットにおいては、塩基配列もクオリティスコアも記憶されるが、１つのテキストの行に配置される。ＦＡＳＴＡフォーマットは、このストレージ量をおおよそ半分に減らすことができるが、全ての塩基クオリティスコア情報を失うことによって達成する。或いは、テキストがフォーマットされたリードエントリーを非テキストフォーマット（例えば、２ビットが塩基をコード化し且つＰｈｒｅｄスコアが２進整数値によって表されるバイナリフォーマット等）に変換することができる。しかし、大部分の後処理プロセス要素（例えば、アライナー及びバリアントアノテータ等）が、テキストフォーマットでリードを処理するように設計されている。開示されるアプローチは、依然としてリードストレージサイズにおける実質的な縮小を可能にしながら、テキストフォーマットで、塩基配列情報の全てを保持し、さらに、実質的な有用な塩基クオリティ情報を保持する。
【００２２】
図１を参考にすると、例示的な臨床又は診断適用が描かれている。患者４は、試料抽出検査室６内で組織試料抽出を経て組織試料を生成し、該組織試料は、ゲノミクス検査室８によって処理され、試料のＤＮＡ及び／又はＲＮＡを配列決定並びに解析する。例えば、試料採取検査室６は、悪性の病変由来の組織試料を対象４から抽出してもよく、任意で、患者４のどこか他の箇所から抽出される正常組織試料と共に抽出してもよい。いくつか他の例示的な例として、試料抽出は、生検針又は他の介入器具を利用する生検手順、ＤＮＡを含有する濾胞を得るための髪試料の引き抜き、皮下針を使用した血液の抜き取り等を含んでもよい。図１は、例示的な抽出された組織試料１０を示している。例示的な実施形態が臨床適用において患者４に対して効力をもたらすけれども、他の適用において、組織試料は、獣医学の対象又は生物研究の対象等、非ヒトの対象から抽出されてもよいということに留意されたい。遺伝子解析の適用は、医学又は獣医学的診断若しくはモニタリング等、人類学の研究（例えば人口移動の研究等）に対する遺伝子データベースの生成、或いは、臨床又は前臨床研究における対象の評価等、異なり得る。例示的な図１において、試料１０は例示的な小瓶によって表されているが、試料１０は、一般に、試料採取された組織のタイプに適したいかなる形状もとることができ、且つ、その組織のタイプに対するいかなる適した容器又は支持体によっても含有若しくは支持することができるということが理解されることになるということにも留意されたい。例えば、試料１０は、流体試料又は（例えば、オーラルスワブによって得られ、且つ、無菌スライド上に配置されるか、又は、他の適した表面等の）表面試料等であってもよい。
【００２３】
ゲノミクス検査室８にて、組織試料１０は、シーケンサー装置１４によって処理され、配列決定リードを生成する。シーケンサー装置１４は、次世代シーケンシング（ＮＧＳ）装置、又は、Ｓａｎｇｅｒ配列決定機構等のより従来の配列決定装置であってもよい。シーケンサー装置１４は、一部の実施形態において、Ｉｌｌｕｍｉｎａ社（Ｓａｎ  Ｄｉｅｇｏ、ＣＡ、ＵＳＡ）、Ｋｎｏｍｅ社（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＭＡ、ＵＳＡ）、Ｉｏｎ  Ｔｏｒｒｅｎｔ社（Ｇｕｉｌｆｏｒｄ、ＣＴ、ＵＳＡ）、又は、他のＮＧＳシステム納入業者から入手可能なもの等、市販の配列決定装置であってもよいが、非買又は注文で作るシーケンサーも熟考される。シーケンサー装置の機能性の一部は、手動で行ってもよい。生成された配列決定リードは、任意で、フィルターがかけられ、複製リードが除かれる、及び／又は、２０を下回る（又は、別の選択された塩基クオリティスコアの閾値を下回る）塩基クオリティ（例えばＰｈｒｅｄ）スコアを有するリードが捨てられる。残りの配列決定リード１６は、（示されているように）ＦＡＳＴＱフォーマットにおいて、又は、リードの各塩基に対する塩基クオリティ値を含む別のフォーマット（例えばＱｓｅｑ）において適切に公式化される。シーケンサー装置１４が自動化された商品である実施形態において、シーケンサー装置１４は、その通常且つ正規の様式で適切に作動させられ、シーケンサー装置１４の標準出力でフォーマットされた配列決定リード１６を出力する。
【００２４】
図１を続けて参考にし、さらに、図２をさらに参考にすると、例示的な例において、配列決定リード１６は、ＦＡＳＴＱフォーマットであると仮定される。図２は、２つのリード１６ｅｘを示している。第１の配列決定リードは、ヘッダＨ１、第１のリードに対する塩基配列Ｂ１、プラス記号（＋）のみを含有するセパレータ行、及び、第１のリードの配列の塩基Ｂ１に対応する文字として表される塩基クオリティスコアを有する塩基クオリティスコアの配列Ｑ１を含む。第２の配列決定リードは、ヘッダＨ２、第２のリードに対する塩基配列Ｂ２、プラス記号（＋）のみを含有するセパレータ行、及び、第２のリードの配列の塩基Ｂ２に対応する文字として表される塩基クオリティスコアを有する塩基クオリティスコアの配列Ｑ２を含む。より一般的には、各配列決定リードは、テキストとしてＦＡＳＴＱフォーマットで表され、さらに、（１）リードを規定する塩基配列（例えば、第１のリードに対する塩基配列Ｂ１、及び、第２のリードに対する塩基配列Ｂ２）、並びに、（２）塩基配列の各塩基に対する塩基クオリティスコアを有する塩基クオリティスコアの配列（例えば、それぞれ第１及び第２の配列決定リードに対する塩基クオリティスコアＱ１、Ｑ２）を含む。他のテキストフォーマットにおいて、これらの要素（１、２）は、それとは異なって組織することができ、例えば、Ｑｓｅｑにおいては、塩基配列（１）及び対応する塩基クオリティスコア（２）は、ＦＡＳＴＱフォーマットにおいてあるような２つの別の行ではなく、１つのテキストの行を形成する。さらに、配列決定リード表現の補助的要素（図２の例におけるヘッダＨ１、Ｈ２及びセパレータのプラス記号等）は、種々のフォーマットを有することができ、完全に省いてもよく、又或いは、図２において示されたもの以外の補助的要素を、リード表現に含んでもよい。なお、さらに、例示的なテキストのリード表現はＡＳＣＩＩテキストであるけれども、（［１２８〜２５６］１０進の範囲の値を使用して、「特別な」文字をコード化する）「拡張」ＡＳＣＩＩコード化等、他のテキストコード化が熟考される。
【００２５】
図２の例示的なリード１６ｅｘは、いくつかのチミン（Ｔ）塩基の包含から認識可能なように、ＤＮＡリードである。或いは、リードは、ＲＮＡリードであってもよい。ＲＮＡは、チミン塩基を含まないが、代わりに、ウラシル（Ｕ）塩基を含み得る。塩基クオリティスコアＱ１、Ｑ２は、従来のＰｈｒｅｄクオリティスコアフォーマットを利用し、そこで、クオリティスコアは、インターバル［０，９３］（両端を含む）にあり、さらに、行Ｑ１、Ｑ２の文字に対するＡＳＣＩＩコードが［３３，１２６］（両端を含む）の範囲にあるように、３３のオフセットを加えることによってＡＳＣＩＩにコード化される。このオフセットは、文字の大部分又は全てが、プリント可能な文字であるということを確実にする。（しかし、一部のディスプレイ装置及び／又はプリンターは、典型的にＡＳＣＩＩコード９６  １０進に相当する重アクセント記号等、特定のコードをプリントできない場合がある。）これらは、単に例示的な例であり、他の塩基クオリティスコアのスケール及び／又はテキストコード化スキームも使用することができる。
【００２６】
図１を続けて参考にすると、リードフォーマッティングモジュール２０が、ＦＡＳＴＱフォーマットのリード１６を受ける（又は、より一般的には、塩基配列及び対応する塩基クオリティスコアのセットを少なくとも含む配列決定リードを受ける）。リードフォーマッティングモジュール２０は、塩基クオリティスコアが特定の閾値を満たす塩基の部分列を示すテキストによる、塩基クオリティスコアの配列Ｑ１、Ｑ２の交換を少なくとも含むリードのフォーマッティングを実行する。これの効果は、塩基クオリティスコアによって提供される大部分の関連ある情報を保持しながら、テキストのリード表現のサイズを実質的に縮小することである。
【００２７】
開示されるリードフォーマッティングモジュール２０の演算は、本明細書において行われる以下の観察に基づいている。アラインメントにおいて使用するためにオフセットを決定すること等、多くの適用に対して、重要なことは、「良い」塩基、すなわち、クオリティスコアが特定の塩基クオリティスコアの閾値を超える塩基の部分列を規定することである。通常行われないことは、高密度の周囲の「悪い」塩基の中に散在した１つ又はいくつかの「良い」塩基を掘り出すことを試みることである。そのような「塩基マイニング」のアプローチは、処理を遅らせ、さらに、「悪い」隣接する塩基によって取り囲まれた掘り出される「良い」塩基は、領域が全体として不確かな質のものであるため、その高い塩基クオリティスコアにもかかわらず、疑わしいだろう。
【００２８】
従って、塩基クオリティスコアのテキストＱ１、Ｑ２によって提供される関連のある情報は、通常、それぞれ個々の塩基に対する正確なクオリティスコアではない。正しくは、関連のある情報は、リードにおける主要な近接する「良い」塩基の部分列の同定である。「良い」塩基は、クオリティスコアが特定の塩基クオリティスコアの閾値を満たす塩基として、適切に定量化される。閾値を「満たす」とは、クオリティスコアが閾値に等しいか又は閾値を超えるということを意味し、例えば、４０以上のクオリティスコアは４０の閾値を満たし、又は、厳格な不等性を利用する同等の別の公式化においては、閾値は、３９に設定することができ、さらに、この閾値は、この閾値を厳格に超えるクオリティスコアによって「満たされる」（ここでも、これらは、クオリティスコアに対して整数値を仮定し、４０以上のクオリティスコアである）。本明細書において使用される場合、「閾値を満たす」という表現及び類似の文体は、「以上」という不等性と共に作用する閾値を利用する実施形態、及び、厳格に「超える」という不等性と共に作用する閾値を利用する実施形態も包含する。これを考慮して、リードフォーマッティングモジュール２０は、塩基クオリティ閾値を超える塩基クオリティスコアを塩基全てが有する塩基の最長部分列を同定する。塩基に対する正確な塩基クオリティスコアは失われるが、後処理機器又は後処理プロセスは、同定された最長部分列における全塩基が、閾値を超えるクオリティスコアを有するということが保証される。これは、任意で、１つの閾値に対して、又は、２つ、３つ、若しくはそれ以上の異なる閾値に対して行われてもよい。多数の閾値の任意の使用は、どのくらいその塩基が「良く」あるべきかを決定することにおける融通性を可能にし、すなわち、後処理機器又は後処理プロセスは、（最高の閾値によって規定される部分列を選択することによる）より高く保証された塩基クオリティのより短い配列、又は、（最低の閾値によって規定される部分列を選択することによる）より低く保証された塩基クオリティのより長い配列間で選択することができる。これは、近接するクオリティ塩基を、そのリードを参照に合わせるためのキーとして使用することができるため、ハッシュベースのアラインメントアルゴリズムに対して非常に有用である。
【００２９】
図１を続けて参考にすると、リードフォーマッティングモジュール２０によって出力されるよりコンパクトなフォーマットのリードは、生リードストレージ２２内に記憶される。記憶される配列決定リードは、後に、１つ又は複数の後処理機器又は後処理プロセスによって処理される。例えば、例示的な図１において、生リードは、配列構築モジュール２４によって構築され、組織試料に対する遺伝子配列を生成する。構築モジュール２４によって行われる構築は、特定の割合（例えば５〜１０％）の塩基不適正対を可能にしながら、参照配列に対する配列決定リードの重複部分のｄｅ  ｎｏｖｏアラインメントであり得るか、又は、配列決定リードのマッピングであり得る。後者において、参照配列は、例えば、ヒト患者４の例示的な場合においては、ヒトゲノムの標準参照配列であり得る。アラインメント処理は、リードに対するオフセットを規定して、非固有効果（例えば、リードの末端に間違いをもたらす傾向がある汚染物質、又は、配列決定化学的作用のタイプ等）を説明することを含む。塩基クオリティスコアは、典型的に、これらのオフセットを決定することにおいて参考にされる。構築モジュール２４は適切に修正され、リードフォーマッティングモジュール２０によって出力された修正される塩基クオリティ情報が使用される。結果として生じる合わせられた配列データセットは、さまざまに記憶し、他の配列と比較し、又は、解析して、証拠となるバリアントを検出すること等ができる。例示的な例において、解析、アノテーション及びレポートモジュール２８は、合わせられた配列を、アノテートされた参照配列と比較して、（例えば癌のタイプ等の）疾患又は他の情報と相関するバリアントを同定する。
【００３０】
別の実施形態において、構築モジュール２４（又は、他の後処理機器若しくは後処理プロセス）は、ＦＡＳＴＱフォーマットの生リードを受けるように設計された従来のタイプの要素である。この別の実施形態において、構築モジュール２４に対して行われる修正はない。代わりに、ストレージ２２内に記憶されたコンパクトなリードを、ＦＡＳＴＱと適合するフォーマットにリフォーマットするフロントエンド要素２６が提供される。これは、同定された「良い」塩基の部分列内の全塩基を、「良い」という塩基クオリティスコアで（すなわち、塩基クオリティスコアの閾値を超える塩基クオリティスコアで）標識すること、及び、従来のＦＡＳＴＱフォーマットを使用して、これらの標識をフォーマットすることを含意する。拡張（ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）は、元の（例えばＦＡＳＴＱ）塩基クオリティスコアの配列を完全には複製しないが、ＦＡＳＴＱフォーマットで表された実質的に同等の塩基クオリティ情報を提供する。
【００３１】
図１のアプローチにおいて、シーケンサー装置１４は、従来のＦＡＳＴＱフォーマットの配列決定リード１６を出力し、該リードは、次に、リードの記憶の前に、リードフォーマッティングモジュール２０によって、本明細書において開示される、よりコンパクトなフォーマットに変換される。これは、開示されるよりコンパクトなフォーマットを利用するために現存するシーケンサー装置を改装することに対して有利である。しかし、シーケンサー装置１４及びリードフォーマッティングモジュール２０を、配列決定を行う、且つ、開示されるよりコンパクトなフォーマットでリードを出力する１つのユニットとして統合することも熟考される。そのような実施形態において、介在性のＦＡＳＴＱでフォーマットされたデータ１６の生成はない。
【００３２】
種々の処理要素２０、２４、２６、２８が、例示的なコンピュータ又は他の電子データ処理装置３０によって適切に具体化される。例示として、電子データ処理装置３０は、ノートブックコンピュータ、デスクトップコンピュータ、スマートフォン等のモバイルデバイス、タブレットコンピュータ若しくは携帯情報端末（ＰＤＡ）等、インターネット及び／若しくはローカル有線／無線データネットワークを介してアクセス可能なネットワークサーバーコンピューター、又は、その種々の組み合わせ等を含んでもよい。生リードストレージ２２は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、若しくは他のタイプの電子記憶装置として、又は、ハードディスク若しくは他のタイプの磁気記憶装置等として適切に具体化され、電子、磁気又は他のタイプの記憶装置は、後の電子データ処理装置による検索のために、リードフォーマッティングモジュール２０によって出力されるコンパクトなテキストフォーマットの生リードを記憶するように構成される。
【００３３】
メモリ効率及び計算的効率のよい方法で生リードを処理するための開示される技術も、開示されるリード処理を実行するための例示的なコンピュータ又は他の電子データ処理装置３０によって実行可能な命令を記憶する非一時的な記憶媒体として、適切に具体化される。実行可能な命令を記憶する非一時的な記憶媒体は、例えば、ハードディスクドライブ若しくは他の磁気記憶媒体、光ディスク若しくは他の光学記憶媒体、又は、フラッシュメモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）若しくは他の電子記憶媒体等を含んでもよい。
【００３４】
図１を続けて参考にし、さらに、図３を参考にすると、例示的なリードフォーマッティングモジュール２０の演算が、ＦＡＳＴＱフォーマットの遺伝子配列決定リード３０に対して記載されている。より一般的には、リードフォーマッティングモジュール２０に対する入力は、整列されたヌクレオチド塩基の配列（本明細書において、塩基配列とも呼ばれる）を含む遺伝子配列決定リード３０であり、その整列されたヌクレオチド塩基の配列は、対応する整列された塩基クオリティスコアの配列を有する。演算３２において、塩基クオリティスコアは、１つ又は複数の塩基クオリティスコアの閾値を使用した閾値である。例示的な例において、塩基クオリティスコアは、シンボルＱによって表され、３つの塩基クオリティスコアの閾値、すなわち、例示的な例においては４０、５０及び６０の閾値が使用される範囲内にある。より一般的には、閾値は、これらの閾値とは異なるレベルのものであり得、さらに、閾値の総数は、１つ、２つ、（例のような）３つ、４つ又はそれ以上であり得る。ハードコードされた及び／又は自動的に生成された閾値も熟考されるけれども、閾値は、任意で、使用者が規定する閾値である。１つ又は複数の閾値は、好ましくは、低い、中間の、及び高いクオリティの（又は、銅、銀、金、プラチナ、又は、いくつか他の一般的に受け入れられている品質目盛の）塩基を規定するとして、研究団体又はグループによって一般的に受け入れられる。一般に、１つ又は複数の閾値は、個々の研究者の好みに基づき選ぶことができるか、又は、生リードの文字に基づきこれらの閾値を規定する、生リードに対する前処理ステップの出力であってもよい。閾値は、特定の配列決定機器に対しても固定且つ予め決定されてもよい。従って、閾値処理演算３２の出力は、Ｑ≧４０を有する塩基のセット３４、Ｑ≧５０を有する塩基のセット３６、及び、Ｑ≧６０を有する塩基のセット３８である。（厳格な不等性を利用する同等の選択肢は、Ｑ＞３９、Ｑ＞４９及びＱ＞５９を有する塩基によってそれぞれ満たされる３９、４９及び５９の閾値を利用することである。）情報３４を使用して、Ｑ≧４０を有する最長の近接する塩基の部分列が、演算４４において同定される。情報３６を使用して、Ｑ≧５０を有する最長の近接する塩基の部分列が、演算４６において同定される。情報３８を使用して、Ｑ≧６０を有する最長の近接する塩基の部分列が、演算４８において同定される。Ｑ≧４０を有する最長の近接する塩基の部分列は、テキスト列「４０：＜ｓｔａｒｔ＞−＜ｅｎｄ＞」５４（本明細書においては塩基クオリティテキストフィールドとも呼ばれる）によって適切に表され、ここで、＜ｓｔａｒｔ＞は、整列されたヌクレオチド塩基の配列におけるＱ≧４０を有する最長部分列の最初のヌクレオチド塩基の位置のテキスト表現を示し、さらに、＜ｅｎｄ＞は、整列されたヌクレオチド塩基の配列におけるＱ≧４０を有する最長部分列の最後のヌクレオチド塩基の位置のテキスト表現を示す。同様に、Ｑ≧５０を有する最長の近接する塩基の部分列は、塩基クオリティテキストフィールド「５０：＜ｓｔａｒｔ＞−＜ｅｎｄ＞」５６によって適切に表され、さらに、Ｑ≧６０を有する最長の近接する塩基の部分列は、塩基クオリティテキストフィールド「６０：＜ｓｔａｒｔ＞−＜ｅｎｄ＞」５８によって適切に表される。演算６０において、ＦＡＳＴＱ塩基クオリティスコアの配列が、塩基クオリティテキストフィールド５４、５６、５８の連結によって置換され、すなわち、ＦＡＳＴＱ塩基クオリティスコアの配列は、テキスト列「４０：＜ｓｔａｒｔ＞−＜ｅｎｄ＞，５０：＜ｓｔａｒｔ＞−＜ｅｎｄ＞，６０：＜ｓｔａｒｔ＞−＜ｅｎｄ＞」によって置換される。最終的な出力は、遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現６２であり、該表現は、（１）（一部のリフォーマッティングが任意で熟考されるけれども、適切に持ち越されたＦＡＳＴＱフォーマットからは未修整の）整列されたヌクレオチド塩基の配列を表すテキスト列、及び、（２）１つ又は複数の塩基クオリティテキストフィールドを含み、ここで、各塩基クオリティテキストフィールドは、整列されたヌクレオチド塩基の配列のうち、対応する塩基クオリティスコアが塩基クオリティスコアの閾値を超える最長部分列を同定する。
【００３５】
図２に戻って参照し、さらに、図４を参照すると、図２において示されたＦＡＳＴＱフォーマットのリード１６ｅｘが、図４においてコンパクトなテキスト表現６２ｅｘで示されている。ヘディングＨ１、Ｈ２及び塩基配列Ｂ１、Ｂ２が、修正無しでＦＡＳＴＱ表現から持ち越されている。しかし、対応する塩基クオリティスコアの配列Ｑ１、Ｑ２は、連結演算６０（図３参照）によって出力されたフォーマットを有する塩基クオリティテキストフィールドＱＦ１、ＱＦ２によって置換されている。
【００３６】
いくつかの観察を、本明細書において開示される塩基クオリティテキストフィールドに関して行ってもよい。第一に、所与の塩基クオリティスコアの閾値を超える塩基クオリティスコアを有する塩基の最長部分列が同定され、従って、１つの塩基クオリティスコアの閾値当たり１つの部分列のみが存在する。第二に、いかなる低い塩基クオリティスコアの閾値に対する部分列の長さは、いかなる高い塩基クオリティの閾値に対する部分列の長さ以上である。
【００３７】
図５を参考にすると、図１において示さている任意のリードリフォーマッティングモジュール２６の演算が、入力される配列決定リードのコンパクトなテキスト表現として図４の例を使用して描かれている。リードリフォーマッティングモジュール２６は、後処理機器又は後処理プロセスが、ＦＡＳＴＱフォーマットされたリード等、従来の配列決定リードフォーマットを要求する場合に、適切に利用される。図５の例は、図４のコンパクトなテキスト表現６２ｅｘのリフォーマットされたバージョンである。ヘディングＨ１、Ｈ２及び塩基配列Ｂ１、Ｂ２は、リフォーマッティングによる影響は受けない。しかし、塩基クオリティテキストフィールドＱＦ１、ＱＦ２は、再構成された塩基クオリティスコアの整列された配列Ｑ１Ｒ、Ｑ２Ｒにそれぞれ変換され、該配列Ｑ１Ｒ、Ｑ２Ｒは、整列されたヌクレオチド塩基の配列Ｂ１、Ｂ２に対応する。塩基クオリティテキストフィールドによって同定された最長部分列の塩基に対する再構成された塩基クオリティスコアは、塩基クオリティの閾値以上であるよう設定される。例示的な例において、Ｑ≧６０を有する最長部分列（すなわち、第１のリードに対する部分列［１，３３］、及び、第２のリードに対する部分列［１，８］）における塩基に対する再構成された塩基クオリティスコアは、（図２のＦＡＳＴＱデータにおいてそうしたように、オフセット＋３３を使用し、Ｐｈｒｅｄスコア０〜９３がＡＳＣＩＩコード３３〜１２６にマップされた、ＡＳＣＩＩコード９８、すなわち小文字の「ｂ」に相当する）６５という値に設定される。Ｑ≧５０を有する最長部分列における塩基に対する再構成された塩基クオリティスコアは、（ＡＳＣＩＩコード８８、すなわち大文字の「Ｘ」に相当する）５５という値に設定される。第１の配列決定リードに対して、「Ｘ」に設定された部分列は、［３４，９３］である。（Ｑ≧５０を有する最長部分列の一部でも、Ｑ≧６０を有する最長部分列の一部でもある重複している部分列［１，３３］は、閾値５０も６０も超えるより高い再構成された値、すなわちＱ＝６５に設定されるということに留意されたい。）第２のリードに対しては、部分列［７５，９６］が、「Ｘ」に設定される。Ｑ≧４０を有する最長部分列における塩基に対する再構成された塩基クオリティスコアは、（ＡＳＣＩＩコード７８、すなわち、大文字の「Ｎ」対応する）４５という値に設定される。第１の配列決定リードに対して、この部分列は、Ｑ≧５０に対する部分列と同一の広がりをもつため、いかなる塩基にも、再構成されたクオリティスコア＝４５（ＡＳＣＩＩ「Ｎ」）は割り当てられない。第２のリードに対して、部分列［３８，７４］及び［９７，１０２］が、「Ｎ」に設定され、ここでも、重複する部分列［７５，９６］には、再構成されたクオリティスコア＝５５（ＡＳＣＩＩ「Ｘ」）が割り当てられる。最後に、所与の塩基クオリティスコアの閾値を超える塩基クオリティスコアを有する最長部分列のうちのいずれかの部分でもないいかなる塩基にも、低い塩基クオリティスコア、すなわち、Ｑ＝０（文字「！」に相当するＡＳＣＩＩコード３３）が割り当てられる。
【００３８】
図２及び５を比較すると、結果として生じる再構成された塩基クオリティスコアの配列Ｑ１Ｒ、Ｑ２Ｒは、配列決定によって生成された元の塩基クオリティスコアの配列Ｑ１、Ｑ２とは異なっているように思われる。しかし、再構成された塩基クオリティスコアの配列Ｑ１Ｒ、Ｑ２Ｒは、重要な情報を保持し、すなわち、Ｑ≧４０、Ｑ≧５０及びＱ≧６０を有する最長部分列は保持される。従って、例示的な配列構築２４（図１を参照）等の適用は、選ばれた塩基クオリティスコアの閾値によって規定されるように、「良い」塩基の最長部分列を正確に同定することになる。
【００３９】
一方、配列構築２４が、図４の塩基クオリティテキストフィールドＱＦ１、ＱＦ２を使用するために修正される場合に、従って、アラインメント処理は簡略化することができる。アラインメントプロセスの間、例えば、Ｂｕｒｒｏｗｓ−Ｗｈｅｅｌｅｒ  Ａｌｉｇｎｅｒ（ＢＷＡ）を使用して、各リードの最初及び終わりのいくつかの塩基のオフセットが割り当てられる。一般的に、リード長の１０〜１５％として規定されるＢＷＡオフセットが、外来性の効果（例えば、配列決定化学的作用のタイプ、汚染物質等）を無効にするために利用されるが、これは、単に概算であり、実際のリードの外来性の末端を正確に反映することはできない。本明細書において開示される塩基クオリティテキストフィールドを使用する場合に、アラインメントプロセスは、塩基クオリティテキストフィールドの内容に基づき、遺伝子配列決定リードに対するオフセット境界を適切に規定することができる。例えば、オフセット境界は、選ばれた塩基クオリティスコアの閾値に対して同定された最長部分列の境界として規定することができる。より一般的には、塩基クオリティスコアをこれまで利用してきたいかなる後処理機器又は後処理プロセスも、典型的に、複雑な処理を実行し、ＦＡＳＴＱ塩基クオリティスコアの配列を解析して、近接する「良い」塩基の領域を同定することを必要としてきた。ここで、この処理は、演繹的に行われ、さらに、生リードのコンパクトなテキスト表現の一部として記憶され、従って、より効率的な後処理プロセスを可能にしている。
【００４０】
例示的な例において、塩基クオリティスコアの閾値は、塩基クオリティテキストフィールドの一部として記憶される。しかし、（例えば、例示的な３つの閾値４０、５０、６０が常に使用される場合等）閾値が固定値である場合に、従って、塩基クオリティテキストフィールドは、任意で、塩基クオリティスコアの閾値を記憶することを省き、代わりに、整列されたヌクレオチド塩基の配列のうち、対応する塩基クオリティスコアが塩基クオリティスコアの閾値を超える最長部分列の同定のみを記憶する。
【００４１】
例示的な例において、塩基クオリティテキストフォールドは、整列されたヌクレオチド塩基の配列における部分列の最初及び最後のヌクレオチド塩基の位置を記憶することによって、塩基クオリティスコアが閾値を超える最長部分列の同定を記憶する。しかし、他のフォーマットを使用することができる。例えば、整列されたヌクレオチド塩基の配列における部分列のうち最初のヌクレオチド塩基の位置、及び、部分列におけるヌクレオチド塩基の数を記憶し、従って、同等の情報を提供することができる。
【００４２】
本発明は、好ましい実施形態を参考にして記述されてきた。明らかに、前述の詳細な説明を読み理解した後、修正及び変更が他の者の心に浮かぶはずである。本発明は、付随の特許請求の範囲又はその同等物内にある限りではそのような修正及び変更を全て含むとして解釈されることが意図される。
【図１】
2015515042.tif 000003
【図２】
2015515042.tif 000004
【図３】
2015515042.tif 000005
【図４】
2015515042.tif 000006
【図５】
2015515042.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成26年8月29日(2014.8.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
整列されたヌクレオチド塩基の配列を含む遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現を生成するように構成される電子データ処理装置であって、前記整列されたヌクレオチド塩基の配列は、対応する整列された塩基クオリティスコアの配列を有し、前記コンパクトなテキスト表現は、（１）前記整列されたヌクレオチド塩基の配列を表すテキスト列、及び、（２）前記整列されたヌクレオチド塩基の配列のうち、前記対応する塩基クオリティスコアが塩基クオリティスコアの閾値を満たす最長部分列を示す塩基クオリティテキストフィールドを含み、前記整列されたヌクレオチド塩基の配列の前記最長部分列を同定する電子データ処理装置と、
前記コンパクトなテキスト表現を記憶するように構成される生リードストレージと
を含む装置。
【請求項２】
前記遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現が、
（２．１）前記整列されたヌクレオチド塩基の配列のうち、前記対応する塩基クオリティスコアが第１の塩基クオリティスコアの閾値を満たす最長部分列を示す、第１の塩基クオリティテキストフィールド、及び、
（２．２）前記整列されたヌクレオチド塩基の配列のうち、前記対応する塩基クオリティスコアが、前記第１の塩基クオリティスコアの閾値よりも高い第２の塩基クオリティスコアの閾値を満たす最長部分列を示す、第２の塩基クオリティテキストフィールド、
を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現が、前記整列された塩基クオリティスコアの配列を表すテキスト列を含まない、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記塩基クオリティテキストフィールドが、
前記整列されたヌクレオチド塩基の配列における前記部分列の最初のヌクレオチド塩基の位置、及び、前記整列されたヌクレオチド塩基の配列における前記部分列の最後のヌクレオチド塩基の位置、並びに、
前記整列されたヌクレオチド塩基の配列における前記部分列の最初のヌクレオチド塩基の位置、及び、前記部分列におけるヌクレオチド塩基の数、
のうち１つを特定することによって前記最長部分列を表す、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記塩基クオリティテキストフィールドが、前記塩基クオリティスコアの閾値をさらに示す、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記電子データ処理装置が、前記遺伝子配列決定リードを含む遺伝子配列決定リードを整列させ、遺伝子配列を再構成させるようにさらに構成され、アラインメントプロセスは、前記塩基クオリティテキストフィールドの内容に基づき、前記遺伝子配列決定リードに対するオフセット境界を規定することを含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記オフセット境界が、前記塩基クオリティテキストフィールドにおいて同定された前記最長部分列の境界として規定される、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記電子データ処理装置が、前記遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現を拡張して、拡張された前記遺伝子配列決定リードのテキスト表現を生成するようにさらに構成され、前記拡張された遺伝子配列決定リードのテキスト表現は、（１´）前記整列されたヌクレオチド塩基の配列を表すテキスト列、及び、（２´）前記整列されたヌクレオチド塩基の配列に対応する再構成された塩基クオリティスコアの整列された配列を含み、
前記再構成された塩基クオリティスコアは、前記塩基クオリティテキストフィールドによって同定された前記最長部分列の塩基に対する塩基クオリティの閾値を超える、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
組織試料を処理することによって取得された塩基配列を含む遺伝子配列決定リードに効力をもたらす方法であって、
前記遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現を生成するステップであり、前記コンパクトなテキスト表現が、（１）前記塩基配列を表すテキスト列、及び、（２）前記塩基配列のうち最長部分列を示す塩基クオリティテキストフィールドであり、前記部分列の塩基の塩基クオリティスコアが塩基クオリティスコアの閾値を満たす、塩基クオリティテキストフィールドを含む、ステップ、並びに、
前記遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現を、生リードストレージ内に記憶するステップ、
を含み、
前記生成するステップは、電子データ処理装置によって行われ、さらに、前記電子データ処理装置が、前記整列されたヌクレオチド塩基の配列の前記最長部分列を同定する、方法。
【請求項１０】
前記遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現が、前記塩基配列に対応する塩基クオリティスコアの配列を表すテキスト列を含まず、さらに、
前記塩基配列を表すテキスト列が、塩基表現コードと適合する文字の配列を含み、前記塩基表現コードにおいては、「Ａ」又は「ａ」の文字はアデニン塩基を表し、「Ｃ」又は「ｃ」の文字はシトシン塩基を表し、「Ｇ」又は「ｇ」の文字はグアニン塩基を表し、「Ｔ」又は「ｔ」の文字はチミン塩基を表し、さらに、「Ｕ」又は「ｕ」の文字はウラシル塩基を表す、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記塩基クオリティテキストフィールドが、（ｉ）前記部分列の最初の塩基の位置及び最後の塩基の位置、並びに、（ｉｉ）前記最初の塩基の位置、及び、前記部分列における塩基の数、のうち１つを特定することによって最長部分列を示し、
前記塩基クオリティテキストフィールドが、前記塩基クオリティスコアの閾値をさらに同定する、請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
遺伝子配列を再構成させるために前記遺伝子配列決定リードを含む遺伝子配列決定リードを整列させるステップをさらに含み、前記整列させるステップは、前記塩基クオリティテキストフィールドにおいて同定された前記最長部分列の境界として、前記遺伝子配列決定リードに対するオフセット境界を規定することを含み、
前記整列させるステップは、電子データ処理装置によって行われる、請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
整列されたヌクレオチド塩基の配列を含む遺伝子配列決定リードを処理する、且つ、前記遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現を生成するための、電子データ処理装置により実行可能な命令を記憶する非一時的な記憶媒体であって、前記コンパクトなテキスト表現が、（１）前記整列されたヌクレオチド塩基の配列を表すテキスト列、及び、（２）前記整列されたヌクレオチド塩基の配列のうち、塩基クオリティスコアが塩基クオリティスコアの閾値を満たす最長部分列を示す塩基クオリティテキストフィールドを含み、前記電子データ処理装置が、前記整列されたヌクレオチド塩基の配列の前記最長部分列を同定する、非一時的な記憶媒体。
【請求項１４】
前記整列されたヌクレオチド塩基の配列を表すテキスト列が、ヌクレオチド塩基表現コードと適合する文字の配列を含み、前記ヌクレオチド塩基表現コードにおいては、
「Ａ」又は「ａ」の文字はアデニンヌクレオチド塩基を表し、
「Ｃ」又は「ｃ」の文字はシトシンヌクレオチド塩基を表し、
「Ｇ」又は「ｇ」の文字はグアニンヌクレオチド塩基を表し、
「Ｔ」又は「ｔ」の文字はチミンヌクレオチド塩基を表し、
「Ｕ」又は「ｕ」の文字はウラシルヌクレオチド塩基を表し、さらに、
前記遺伝子配列決定リードのコンパクトなテキスト表現が、整列された塩基クオリティスコアの配列を表すテキスト列を含まない、請求項１３に記載の非一時的な記憶媒体。
【請求項１５】
前記記憶された命令が、前記遺伝子配列決定を含む遺伝子配列決定リードを整列させることによって遺伝子配列を再構成するように、電子データ処理装置によりさらに実行可能であり、前記整列させることは、前記塩基クオリティテキストフィールドの内容に基づき、前記遺伝子配列決定リードに対するオフセット境界を規定することを含む、請求項１３又は１４に記載の非一時的な記憶媒体。
【国際調査報告】
2015515042.tif 000008
2015515042.tif 000009
2015515042.tif 000010