(57)【要約】【課題】  大量のゲノムデータから容易にハプロタイプ推定を行うことができるように、遺伝子情報を適切に処理し表示する方法及び装置を提供する。【解決手段】  個体の遺伝子座及び遺伝子座において有する遺伝子型を示す個体データと、各遺伝子座におけるメジャーな対立遺伝子及びマイナーな対立遺伝子を示す遺伝子座データとを用いて、複数の個体の複数の遺伝子座における遺伝子型を一覧表示する方法であって、各遺伝子型は、その遺伝子座におけるメジャーな対立遺伝子のみを含むホモ接合、その遺伝子座におけるマイナーな対立遺伝子のみを含むホモ接合、その遺伝子座におけるメジャー及びマイナーな対立遺伝子を含むヘテロ接合のいずれであるかに応じて異なる色を付して表示される方法。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部と、個体の遺伝子座及び遺伝子座において有する遺伝子型を示す個体データ、及び各遺伝子座におけるメジャーな対立遺伝子及びマイナーな対立遺伝子を示す遺伝子座データを記憶した記憶部とを備えた遺伝子情報表示装置において、前記個体データ及び前記遺伝子座データを用いて、複数の個体の複数の遺伝子座における遺伝子型を前記表示部に一覧表示する方法であって、
各遺伝子型は、その遺伝子座におけるメジャーな対立遺伝子のみを含むホモ接合、その遺伝子座におけるマイナーな対立遺伝子のみを含むホモ接合、その遺伝子座におけるメジャー及びマイナーな対立遺伝子を含むヘテロ接合のいずれであるかに応じて異なる色を付して表示される方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
メジャー及びマイナーな対立遺伝子を含むヘテロ接合の遺伝子型に付される色は、
メジャーな対立遺伝子のみを含むホモ接合に付した色とマイナーな対立遺伝子のみを含むホモ接合に付した色との中間色であることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法において、
前記個体データのうち、特定の遺伝子座についてのデータのみを選択的に表示することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の方法において、
前記個体データのうち、特定の個体についてのデータのみを選択的に表示することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の方法において、
１以上の特定の遺伝子座における遺伝子型の種類に基づいて個体を並べ替えて表示することを特徴とする方法。
【請求項６】
表示部と、
個体の遺伝子座及び遺伝子座において有する遺伝子型を示す個体データと、各遺伝子座におけるメジャーな対立遺伝子及びマイナーな対立遺伝子を示す遺伝子座データとを記憶した記憶部と、
前記記憶部に記憶されている個体データ及び遺伝子座データを編集するデータ編集部と、
前記記憶部に記憶されている個体データ及び遺伝子座データに基づいて、複数の個体の複数の遺伝子座における遺伝子型を前記表示部に一覧表示するデータ表示部と、
を備えた遺伝子情報表示装置において、
前記データ表示部は、各遺伝子型がその遺伝子座におけるメジャーな対立遺伝子のみを含むホモ接合、その遺伝子座におけるマイナーな対立遺伝子のみを含むホモ接合、その遺伝子座におけるメジャー及びマイナーな対立遺伝子を含むヘテロ接合のいずれであるかに応じて、各遺伝子型に異なる色を付して表示する遺伝子情報表示装置。
【請求項７】
前記データ表示部は、メジャーな対立遺伝子のみを含むホモ接合に付した色とマイナーな対立遺伝子のみを含むホモ接合に付した色との中間色を、メジャー及びマイナーな対立遺伝子を含むヘテロ接合の遺伝子型に付して表示することを特徴とする請求項６に記載の遺伝子情報表示装置。
【請求項８】
前記データ表示部は、前記個体データのうち、特定の遺伝子座についてのデータのみを選択的に表示することを特徴とする請求項６又は７に記載の遺伝子情報表示装置。
【請求項９】
前記データ表示部は、前記個体データのうち、特定の個体についてのデータのみを選択的に表示することを特徴とする請求項６又は７に記載の遺伝子情報表示装置。
【請求項１０】
前記データ編集部は、１以上の特定の遺伝子座における遺伝子型の種類に基づいて個体の並べ替え処理を行うことを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載の遺伝子情報表示装置。
【請求項１１】
前記データ編集部は、ユーザの操作に従って、複数の遺伝子座を１つのブロックとして定義し、
前記記憶部は、定義されたブロックを遺伝子座データとして記憶することを特徴とする請求項６から１０のいずれか１項に記載の遺伝子情報表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、個体の疾患や外形的特徴などの表現型に関与している遺伝子を特定するための解析作業に用いる遺伝子情報の表示方法及び表示装置に関し、特に、ゲノム中において解析対象の遺伝子を含んだハプロタイプブロックを推定するのに有用な遺伝子情報の表示方法及び表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヒトや動植物のゲノム解読が進み、遺伝子の機能を解析する研究が活発に行われている。そのなかでも特に注目されているのが、連鎖不平衡解析によって、ゲノムの中から個体の疾患や外形的特徴などの表現型（形質）に関与している遺伝子を探索する研究である。以下、連鎖不平衡解析について説明する。
【０００３】
連鎖不平衡解析
まず、図１２を参照しながら、同種の生物の個体Ａ〜Ｚ間でゲノムを比較した場合を考えてみる。通常、同種の生物の個体はほぼ似通った塩基配列を有しているが、いくつかの個所では異なった塩基を有している。図１２では、各個体は遺伝子座１及び遺伝子座２において異なる塩基を有している。ここで、遺伝子座(locus)とは、ゲノムの塩基配列における特定の位置のことを言う。
【０００４】
このように個体間でゲノム上の単一の塩基に多型性が見られることをＳＮＰ(Single Nucleotide Polymorphism)と言う。通常は、１つの遺伝子座に２種類の塩基（例えばＡ，Ｔ）のうちいずれかが存在しているが、ごくまれに３種類以上の塩基（例えばＡ，Ｔ，Ｇ）がのうちいずれかが存在していることもある。図１２に示す例では、遺伝子座１にＴを持つ個体が多いので、遺伝子座１ではＴがメジャーでありＡがマイナーであると言う。同様に、遺伝子座２では、ＧがメジャーでありＣがマイナーであるということになる。
【０００５】
ところで、図１３に示すように、多くの生物の個体は、雌性配偶子と雄性配偶子に由来する１組のゲノム（相同染色体）を有している。１組のゲノム上の互いに対応する部位に存在する遺伝子を、それぞれ対立遺伝子(allele)と言い、これらの組み合わせを遺伝子型(genotype)と言う。上記したように、ゲノム上には個体間で塩基配列が異なる部分が存在するので、２つの対立遺伝子は、同じである場合と異なっている場合がある。図１３に示す例では、個体Ａは、遺伝子座１において同種の塩基Ａを有している一方で、遺伝子座２においては異なる塩基Ｇ及びＣを有している。特定の部位の遺伝子に着目したとき、同じ種類の対立遺伝子を２つ持っている状態をホモ接合、異なる種類の対立遺伝子を１つずつ持っている状態をヘテロ接合と言う。
【０００６】
染色体が親から子に伝わる際、減数分裂によって１本のゲノムが交叉しながら伝わるのため、遺伝子の組換えが起こる。一般的に、ゲノム上で距離が離れた２つの遺伝子は組換えが起こりやすく、ゲノム上で距離が近い２つの遺伝子は組換えが起こりにくいと考えられている。ゲノム上の２つの遺伝子座における遺伝子が繋がったまま親から子に伝わる傾向があるとき、２つの遺伝子座は連鎖(linkage)していると言う。
【０００７】
雌性又は雄性配偶子由来の１本のゲノム上において、複数の連鎖する遺伝子座に存在する対立遺伝子の組み合わせをハプロタイプと言う。例えば、図１３において、個体Ａのゲノムの遺伝子座１と遺伝子座２とが連載している場合には、一方のゲノム上ではＡ−Ｇというハプロタイプを持ち、他方のゲノム上ではＡ−Ｃというハプロタイプを持つこととなる。このように、１組２本の相同ゲノムを有する個体は、常に１組２つのハプロタイプを持つこととなるが、この２つのハプロタイプの組み合わせ（対）をディプロタイプと言う。
【０００８】
連鎖する複数の遺伝子座において、ある特定のハプロタイプの頻度が、それぞれの遺伝子座における対立遺伝子頻度を掛け合わせて得られる頻度からかけ離れている現象が観察されることがある（複数の遺伝子座間における対立遺伝子の分配が独立でない）。このとき、それらの遺伝子座は連鎖不平衡(linkage disequilibrium)にあると言う。
【０００９】
上記したように、連鎖不平衡を解析することにより、ゲノムの中から個体の疾患や外形的特徴などの表現型（形質）に関与している遺伝子を探索することができる。まず、単一集団では比較的頻度の高い疾患の病因遺伝子の多くは、共通の祖先遺伝子における突然変異に由来すると推定される(common disease common variant hypothesis)。そうすると、その突然変異が起きた遺伝子座の近傍のＳＮＰ対立遺伝子も、病因遺伝子とともに一塊として受け継がれていると考えられる。すなわち、病因遺伝子の遺伝子座とその周辺のＳＮＰ遺伝子座との間には連鎖不平衡が存在すると考えられる。そこで、ゲノム上のこの領域を連鎖不平衡ブロック、あるいはハプロタイプブロックと呼んでいる。特定の疾患を有する個体が共通して有するハプロタイプブロックを探索することにより、疾患原因となっている遺伝子を特定することができる。
【００１０】
ハプロタイプの推定
ところで、遺伝子の解析を行う際には、通常、遺伝子座ごとに１組の対立遺伝子、すなわち遺伝子型が特定されるのであるが、この解析結果からは必ずしもハプロタイプが分かるとは限らない。例えば、図１３に示す例において、個体Ａの遺伝子座１にはＡ／Ａという遺伝子型、遺伝子座２にはＧ／Ｃという遺伝子型が存在することが解析されると、一方のゲノム上のハプロタイプはＡ−Ｇであり、他方はＡ−Ｃであることが分かる。しかしながら、個体Ｂの遺伝子座１にはＴ／Ａという遺伝子型、遺伝子座２にはＣ／Ｇという遺伝子型が存在することが解析されても、この解析結果から個体Ｂが有するハプロタイプを一意に特定することはできない（図１４参照）。
【００１１】
一般的に、個体の遺伝子型がすべて特定されたとしても、その個体が持つハプロタイプが分かるとは限らない。このことを「相(phase)が特定できない」と言う。直接的にハプロタイプを特定する実験を行うことはできるが、高度で複雑な実験のため多大な時間とコストを要することになってしまう。そこで、ハプロタイプ頻度の偏りに基づく連鎖不平衡解析を行う際には、ソフトウェア的にハプロタイプを推定する手法が用いられている。ハプロタイプを推定するアルゴリズムとしては、ＥＭアルゴリズムやＣｌａｒｋアルゴリズムなどが知られている。
【００１２】
非特許文献１及び非特許文献２には、ハプロタイプの推定方法が記載され、推定結果が図示されている。また、非特許文献３には、ハプロタイプの推定結果を用いて統計量を求めたり、連鎖不平衡マップを作成したりすることが記載されている。尚、これらの処理をコンピュータ上で行うためのソフトウェアとしては、「ＡＲＬＥＱＵＩＮ」などが知られている。
【非特許文献１】Daly, M. J. et al., Nature Genetics Volume 29, October 2001（特に図２）
【非特許文献２】Patil, N. et al., Science Vol.294, 23 November, 2001（特に図２）
【非特許文献３】Taillon-Miller, P. et al., Nature Genetics Volume 25, July 2000（特に図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来のソフトウェアを用いたハプロタイプ推定は、プログラム実行に多大な記憶容量と時間を要するものであり、大規模な実験データに対して実行しようとすると、時間がかかりすぎてしまったり、ソフトウェアが動作しなくなってしまったりするという問題があった。特に、ＥＭアルゴリズムによるハプロタイプ推定では、推定対象とする遺伝子座の数の増加に応じて、必要となる記憶容量が指数関数的に増加するため、この問題は深刻であった。
【００１４】
また、解析対象とする遺伝子座や個体などのデータセットを変更しながら、連鎖不平衡ブロックの解析を繰り返し行いたい場合には、新たなデータセットを入力する度に上記のハプロタイプ推定を実行し直さなくてはならないため、さらに膨大な処理時間がかかることになる。
【００１５】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、大量のゲノムデータから容易にハプロタイプ推定を行うことができるように、遺伝子情報を適切に処理し表示する方法及び装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記解決課題に鑑みて鋭意研究の結果、本発明者は、ＳＮＰが表れる遺伝子座における遺伝子型に着目し、遺伝子型がその遺伝子座においてメジャー及びマイナーな対立遺伝子のどのような組み合わせであるかに基づいて、解析対象とする個体を比較することにより、ハプロタイプブロックを推定することができることに想到した。
【００１７】
すなわち、本発明は、表示部と、個体の遺伝子座及び遺伝子座において有する遺伝子型を示す個体データ、及び各遺伝子座におけるメジャーな対立遺伝子及びマイナーな対立遺伝子を示す遺伝子座データを記憶した記憶部とを備えた遺伝子情報表示装置において、前記個体データ及び前記遺伝子座データを用いて、複数の個体の複数の遺伝子座における遺伝子型を前記表示部に一覧表示する方法であって、各遺伝子型は、その遺伝子座におけるメジャーな対立遺伝子のみを含むホモ接合、その遺伝子座におけるマイナーな対立遺伝子のみを含むホモ接合、その遺伝子座におけるメジャー及びマイナーな対立遺伝子を含むヘテロ接合のいずれであるかに応じて異なる色を付して表示される方法を提供するものである。
【００１８】
本発明の遺伝子表示方法において、メジャー及びマイナーな対立遺伝子を含むヘテロ接合の遺伝子型に付される色は、メジャーな対立遺伝子のみを含むホモ接合に付した色とマイナーな対立遺伝子のみを含むホモ接合に付した色との中間色であることを特徴とする。
【００１９】
これにより、上記３種類の遺伝子型は、対立遺伝子の頻度順位に従って段階的に色を付されて表示されることとなるので、ユーザは各遺伝子座における遺伝子型の存在状況を直感的に把握することができる。
【００２０】
本発明の遺伝子表示方法において、前記個体データのうち、特定の遺伝子座についてのデータのみを選択的に表示することを特徴とする。
【００２１】
ハプロタイプブロックごとに同じ遺伝子型を有する個体は異なっているため、ハプロタイプブロックであると考えられる遺伝子座のみを選択的に表示してから、個体間の並び替えを行うのが好ましい。
【００２２】
本発明の遺伝子表示方法において、前記個体データのうち、特定の個体についてのデータのみを選択的に表示することを特徴とする。
【００２３】
異なる集団属性を有する個体のデータが含まれている場合には、集団属性が共通する個体のみを抽出して解析対象とすることにより、ハプロタイプブロック推定の信頼性が高くなると考えられる。
【００２４】
本発明の遺伝子表示方法において、１以上の特定の遺伝子座における遺伝子型の種類に基づいて個体を並べ替えて表示することを特徴とする。
【００２５】
これにより、並べ替えの基準となった特定の遺伝子座と遺伝子型の存在状況が似通っている遺伝子座を視覚的に把握することができる表示態様となるので、ハプロタイプブロック推定を容易に行うことができる。
【００２６】
本発明は、また、表示部と、個体の遺伝子座及び遺伝子座において有する遺伝子型を示す個体データと、各遺伝子座におけるメジャーな対立遺伝子及びマイナーな対立遺伝子を示す遺伝子座データとを記憶した記憶部と、前記記憶部に記憶されている個体データ及び遺伝子座データを編集するデータ編集部と、前記記憶部に記憶されている個体データ及び遺伝子座データに基づいて、複数の個体の複数の遺伝子座における遺伝子型を前記表示部に一覧表示するデータ表示部と、を備えた遺伝子情報表示装置において、前記データ表示部は、各遺伝子型がその遺伝子座におけるメジャーな対立遺伝子のみを含むホモ接合、その遺伝子座におけるマイナーな対立遺伝子のみを含むホモ接合、その遺伝子座におけるメジャー及びマイナーな対立遺伝子を含むヘテロ接合のいずれであるかに応じて、各遺伝子型に異なる色を付して表示する遺伝子情報表示装置を提供するものである。
【００２７】
本発明の遺伝子情報表示装置において、前記データ表示部は、メジャーな対立遺伝子のみを含むホモ接合に付した色とマイナーな対立遺伝子のみを含むホモ接合に付した色との中間色を、メジャー及びマイナーな対立遺伝子を含むヘテロ接合の遺伝子型に付して表示することを特徴とする。
【００２８】
本発明の遺伝子情報表示装置において、前記データ表示部は、前記個体データのうち、特定の遺伝子座についてのデータのみを選択的に表示することを特徴とする。
【００２９】
本発明の遺伝子情報表示装置において、前記データ表示部は、前記個体データのうち、特定の個体についてのデータのみを選択的に表示することを特徴とする。
【００３０】
本発明の遺伝子情報表示装置において、前記データ編集部は、１以上の特定の遺伝子座における遺伝子型の種類に基づいて個体の並べ替え処理を行うことを特徴とする。
【００３１】
本発明の遺伝子情報表示装置において、前記データ編集部は、ユーザの操作に従って、複数の遺伝子座を１つのブロックとして定義し、前記記憶部は、定義されたブロックを遺伝子座データとして記憶することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
以上、説明したように、本発明の遺伝子情報の表示方法及び表示装置によれば、高度な手法で各個体のゲノムデータからハプロタイプを求めたり推定したりすることなく、連鎖不平衡にあると考えられるハプロタイプブロックを推定することができる。また、大量のゲノムデータを用いる場合でも、従来のハプロタイプ推定手法に比べて、はるかに容易かつ迅速にハプロタイプブロックを推定することができる。特に、解析対象とする遺伝子座や個体を自由に変更したり並び替えたりしても、煩雑な再計算処理を行う必要がないため、ユーザは様々な条件を試行錯誤しながらハプロタイプ推定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の遺伝子情報の表示方法及び表示装置を実施するための最良の形態を詳細に説明する。図１〜図１１は、本発明の実施の形態を例示する図であり、これらの図において、同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成及び動作は同様であるものとする。
【００３４】
遺伝子情報表示装置の構成
図１は、本発明の遺伝子情報の表示装置におけるシステム構成を概略的に示す機能ブロック図である。図１において、本発明の遺伝子情報表示装置は、中央処理装置１００と、プログラムメモリ１１０と、データメモリ１２０と、実験結果データベース１３０と、表示装置１４１、キーボード１４２、マウス１４３などの入出力デバイスとから構成されている。
【００３５】
中央処理装置１００は、ＣＰＵやＭＰＵなどから構成される処理装置であり、本装置の各構成部分の動作を制御し、所定の演算処理を行い、各構成部分間のデータ通信を制御する。プログラムメモリ１１０は、中央処理装置１００の動作用プログラムや、制御データ等の固定データなどを記憶するメモリであり、典型的には、半導体メモリ素子などから構成される読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）である。データメモリ１２０は、中央処理装置１００が利用するデータ等を一時的に記憶するメモリであり、典型的には、半導体メモリ素子や磁気記憶素子などから構成される書き換え可能なメモリ（ＲＡＭ）である。中央処理装置１００は、プログラムメモリ１１０に記憶された動作用プログラムに従い、データメモリ１２０をワーキングメモリとして使用して、必要な制御、演算及びデータ送受信の処理を実行することができる。
【００３６】
実験結果データベース１３０は、実験により判明した複数の個体の遺伝子情報を記憶している。具体的には、各個体のゲノム上のＳＮＰが表れる遺伝子座と、そこに存在する遺伝子型とを記憶している。また、各個体の集団属性（人種、疾患、身体的特徴等）を記憶しており、集団ごとに各遺伝子座におけるメジャー及びマイナーな対立遺伝子を記憶している。尚、実際の実験データには、実験の失敗などにより一部の遺伝子型データが欠損している場合があるが、欠損データはmissingとして記憶されている。
【００３７】
表示装置１４１は、ユーザに遺伝子情報を表示するための出力デバイスであり、ＣＲＴや液晶ディスプレイなどを用いることができる。キーボード１４２及びマウス１４３は、ユーザから本装置への操作入力を受け付ける入力デバイスである。
【００３８】
本発明の遺伝子情報の表示装置において、データメモリ１２０は、各個体のゲノム情報を含む個体データ１２２と、ゲノム上の各遺伝子座における対立遺伝子頻度やブロック化に関する情報を含む遺伝子座データ１２４とを記憶している。個体データ１２２及び遺伝子座データ１２４は、実験結果データベース１３０から適宜取得することができる。
【００３９】
本発明の遺伝子情報の表示装置において、プログラムメモリ１１０は、遺伝子データを表示装置１４１において表示する処理を行うデータ表示処理部１１２と、ユーザからの操作入力に応じて表示対象の編集処理を行うデータ編集処理部１１４とを含んでいる。データ編集処理部１１４は、さらに、複数の遺伝子座をブロックとしてまとめる遺伝子座ブロック化処理部１１６と、特定の遺伝子座に基づいてブロック内の個体データを並べ替える個体並べ替え処理部１１８とを含んでいる。
【００４０】
図２は、データメモリ１２０に記憶されている個体データ１２２のデータ構成を例示する図である。図２において、個体データ１２２は、個体ごとのゲノムデータをPersonData構造体及びGenotypeData構造体として保持されている。PersonData構造体は、個体を識別するためのＩＤ２００、各個体の遺伝子型のデータ２０１及び各個体が属する集団のＩＤ２０２を含んでいる。遺伝子型データ２０１については、さらにGenotypeData構造体として定義されている。GenotypeData構造体は、遺伝子座を識別するためのＩＤ２０３及び各遺伝子座における遺伝子型のデータを含んでいる。GenotypeData構造体の１レコードは、１つの遺伝子座に対応することとなる。尚、遺伝子座ＩＤ２０３は、ゲノム上での物理的な位置関係をそのまま表しているものとする。例えば、遺伝子座L001,L002,L003…は、ゲノム上でもこの順序で並んでいる。
【００４１】
図３は、データメモリ１２０に記憶されている遺伝子座データ１２４のデータ構成を例示する図である。図３において、遺伝子座データ１２４は、LocusData構造体として保持されている。LocusData構造体は、遺伝子座を識別するためのＩＤ３００、各遺伝子座におけるメジャーな対立遺伝子のデータ３０１とマイナーな対立遺伝子のデータ３０２、及び各遺伝子座に割り当てられるブロックを示すブロックＩＤ３０３を含んでいる。
【００４２】
遺伝子情報の表示方法
以上のように構成された本発明の遺伝子情報の表示装置において、遺伝子情報を表示する方法を説明する。図４〜図６は、図１に示す遺伝子情報表示装置の表示装置１４１の画面上に表示される遺伝子情報を模式的に示す図である。これらの画面では、縦軸に個体、横軸に遺伝子座をとり、特定の個体の特定の遺伝子座における遺伝子型をテーブル形式で一覧表示している。もちろん、表示形態はこれに限定されるわけではない。
【００４３】
図４に示す画面では、遺伝子情報表示装置のデータメモリ１２０に読み込まれているデータに含まれる全ての個体及び遺伝子座について、遺伝子型データを一覧表示している。テーブルの行及び列はそれぞれ個体ＩＤ及び遺伝子座ＩＤの昇順で配列されている。さらに、テーブルの各セルは遺伝子型データに応じて色分けして表示している。色分けは、各遺伝子型がその遺伝子座におけるメジャーな対立遺伝子のホモ接合であるか、マイナーな対立遺伝子のホモ接合であるか、両者のヘテロ接合であるかによって異なる色を割り当てることにより行う。特に、メジャーな対立遺伝子のホモ接合とマイナーな対立遺伝子のホモ接合とに異なる色（図では暗灰色と白色）を割り当て、両対立遺伝子のヘテロ接合にはそれらの色の中間色（図では明灰色）を割り当てるようにする。したがって、同じ遺伝子型でも遺伝子座が異なれば異なる色が割り当てられる場合もある。
【００４４】
図５に示す画面では、図４のテーブルからユーザが任意に選択した遺伝子座（図では遺伝子座１、２、３）のみについて遺伝子型データを一覧表示している。ユーザはさらに、図５に示す画面において、特定の遺伝子座における遺伝子型に基づいて個体の並べ替えを行うことができる。ここでは例として、画面に表示されている遺伝子座のうち遺伝子座１における遺伝子型に基づいて個体の並べ替えを行った結果を図６に示す。並べ替えの方法は、遺伝子座１においてメジャーな対立遺伝子のホモ接合を有する個体、メジャー及びマイナーな対立遺伝子のヘテロ接合を有する個体、マイナーな対立遺伝子のホモ接合を有する個体の順序により、あるいはこれと逆の順序により行うものとする。
【００４５】
図６の表示によれば、
・遺伝子座１でメジャーな対立遺伝子のホモ接合を有する個体は、遺伝子座３においてもメジャーな対立遺伝子のホモ接合を有しており、
・遺伝子座１でメジャー及びマイナーな対立遺伝子のヘテロ接合を有する個体は、遺伝子座３においてもメジャー及びマイナーな対立遺伝子のヘテロ接合を有しており、
・遺伝子座１でマイナーな対立遺伝子のホモ接合を有する個体は、遺伝子座３においてもマイナーな対立遺伝子のホモ接合を有していることが分かる。
【００４６】
また、遺伝子座２についても、各個体は遺伝子座１とほぼ同様の遺伝子型を持っていることが分かる。したがって、遺伝子座１、２、３は、強い連鎖不平衡にあるということが推測される。すなわち、遺伝子座１、２、３を１つのハプロタイプブロックであると推定することができる。尚、ハプロタイプブロックの推定は、通常、ユーザの目視により行うものであるが、本発明の遺伝子情報表示装置は、ハプロタイプブロックであると推定される領域を自動的に認識し、ユーザに表示する機能を備えていてもよい。
【００４７】
ユーザは、遺伝子情報表示装置のキーボード１４２及びマウス１４３を用いて、表示画面上の遺伝子座１、２、３を指定し、これらを１つのハプロタイプブロックとして記憶させるよう操作することができる。この操作により、データメモリ１２０の遺伝子座データ１２４に含まれている遺伝子座１、２、３のLocusDataに同一のブロックＩＤが書き込まれることとなる。
【００４８】
尚、上記では、データメモリ１２０上の個体データ１２２に含まれる全ての個体を一覧表示しているが、一部の個体のみを選択的に表示することもできる。
【００４９】
遺伝子情報の表示処理の流れ
次に、本発明の遺伝子情報表示装置において、上記したような遺伝子情報の表示を行うためのソフトウェア処理について説明する。
【００５０】
図７は、遺伝子情報の表示及び編集処理の概要を示すフローチャートである。遺伝子情報表示装置は、まず、実験結果データベース１３０から、解析対象とする実験結果データを読み込む（ステップ７００）。読み込んだデータは、データメモリ１２０において個体データ１２２及び遺伝子座データ１２４として保持しておく。続いて、遺伝子情報表示装置は、データメモリ１２０内のデータに基づいて、各個体の各遺伝子座における遺伝子型の一覧表示画面（図４に示す画面）を表示装置１４１に表示する（ステップ７０１）。このとき、各セルは、メジャーな対立遺伝子のホモ接合であるか、マイナーな対立遺伝子のホモ接合であるか、メジャー及びマイナーな対立遺伝子のヘテロ接合であるか、あるいはmissingであるかに従って所定の色を付して表示される。尚、各遺伝子座においていずれの対立遺伝子がメジャー及びマイナーであるかは、実験結果データベース１３０から取得できる場合にはその情報を利用し、取得できない場合にはデータメモリ１２０内のデータに基づいて決定すればよい。
【００５１】
ユーザは、表示された画面に対して、編集処理を行うことができる（ステップ７０２）。具体的には、図４に示す画面において、特定の遺伝子座又は特定の個体を選択的に表示させたり、特定の遺伝子座における遺伝子型に基づいて個体間での並び替えを行ったりすることができる。また、複数の遺伝子座を指定し、これらを１つのハプロタイプブロックとして記憶させる（ブロック化する）よう操作することができる（ステップ７０３）。このような処理を行った後には、再びステップ７０１の処理により、編集後の画面を表示する（図５や図６のような画面が表示されることとなる）。
【００５２】
図８は、図７のステップ７０３において、特定の遺伝子座における遺伝子型に基づいて個体間での並び替えを行う処理の流れを詳細に示すフローチャートである。ここでは、ユーザが指定した１つ又は複数の遺伝子座に基づいて、２個体間での順序関係を判定する処理を示している。２個体の個体データはそれぞれPersonData[i1]及びPersonData[i2]であり、ユーザが指定した遺伝子座は配列UseLocus[]に格納されているものとする。
【００５３】
まず、配列UseLocus[]の要素番号を示す変数jを1に初期化する（ステップ８００）。次に、ユーザが指定した遺伝子座の数がj未満かどうかを調べる（ステップ８０１）。ユーザが指定した遺伝子座の数がjに満たないのであれば、ユーザが指定した遺伝子座を全て参照し終えたが、個体i1及びi2の順序関係は定められなかったことを意味するので、順序関係は等しいと判定して処理を終了する（ステップ８０２）。
【００５４】
ステップ８０１においてj以上の遺伝子座を指定されていた場合は、遺伝子座UseLocus[j]における個体i1及びi2の遺伝子型を比較する（ステップ８０３）。二つの遺伝子型が等しくない場合には、遺伝子座UseLocus[j]において個体i1及びi2が持つメジャーな対立遺伝子の数を比較する（ステップ８０４）。例えば、遺伝子座UseLocus[j]において、個体i1はメジャーな対立遺伝子のホモ接合を有しており、個体i2はメジャーな対立遺伝子とマイナーな対立遺伝子のヘテロ接合を有している場合には、個体i1の方がより多くのメジャーな対立遺伝子を持っていることとなる。メジャーな対立遺伝子をより多く持つと判断された方の個体を順序関係においてより前であると判定し、処理を終了する（ステップ８０５及び８０６）。
【００５５】
ステップ８０３において、遺伝子座UseLocus[j]における２個体の遺伝子型が等しい場合には、jをインクリメントし、再びステップ８０１からの処理を行う（ステップ８０７）。以上の処理を表示対象である各個体間で行うことにより、ユーザが指定した遺伝子座における遺伝子型に基づいて各個体を並べ替える処理を行うことができる。
【実施例】
【００５６】
図９は、非特許文献１の論文（Daly, M. J., et al. 2001）で公開されている実験データ（本発明の遺伝子情報表示装置では実験結果データベース１３０に記憶されているデータに相当するもの）を用いて、図４に示すのと同様な遺伝子情報の一覧表示を行った図である。この図では、メジャーな対立遺伝子のホモ接合を白、マイナーな対立遺伝子のホモ接合を赤、メジャー及びマイナーな対立遺伝子のヘテロ接合を赤と白の中間色であるピンク、missingを灰色で表示している。
【００５７】
図１０は、図９に表示された遺伝子情報のうち、遺伝子座１から１８までを取り出して表示した図である。ハプロタイプブロックごとに同じ遺伝子型を有する個体は異なっているため、ハプロタイプブロックであると考えられる遺伝子座のみを選択的に表示してから、個体間の並び替えを行うのが好ましい。図１０を一見すると、遺伝子座２〜９と遺伝子座１１〜１５とにおいて、多くの個体が共通の遺伝子型を有していることが分かる。この判断を明確にするために、遺伝子座２における遺伝子型に基づいて、各個体間での並び替えを行った。
【００５８】
図１１は、図１０に表示された遺伝子情報について、遺伝子座２における遺伝子型に基づいて各個体間で並べ替えを行った結果を表示する図である。この図より、各個体は遺伝子座２〜９と遺伝子座１１〜１５において遺伝子型がほぼ一致していることがはっきりと観察される。そして、非特許文献１の論文においても、従来のハプロタイプ推定方法により、同じ２箇所がハプロタイプブロックであると推定されている。
【００５９】
以上説明した実施形態では、１つの遺伝子座において２種類の対立遺伝子が存在するＳＮＰを利用したものであるが、１つの遺伝子座において３種類以上の対立遺伝子が存在するＳＮＰをについても、同様に本発明の方法を適用することができる。例えば、１つの遺伝子座において３種類の対立遺伝子が存在する場合には、３種類の対立遺伝子ホモ接合に赤・青・黄を割り当てるとともに、１番目と２番目の対立遺伝子を持つヘテロ接合には紫、２番目と３番目の対立遺伝子を持つヘテロ接合には緑、１番目と３番目の対立遺伝子を持つヘテロ接合には橙を割り当てて表示すればよい。
【００６０】
また、染色体が３倍体、４倍体を形成する生物種についても、本発明の方法を応用して、遺伝子型を適当に色分けして表示することが考えられる。
【００６１】
以上、本発明の遺伝子情報の表示方法及び表示装置について、具体的な実施の形態を示して説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。当業者であれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上記各実施形態又は他の実施形態にかかる発明の構成及び機能に様々な変更・改良を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の遺伝子情報の表示方法及び表示装置は、ヒト、ヒト以外の動植物、その他の生物種であって染色体が２倍体、３倍体、４倍体等を形成するもののゲノム上のハプロタイプブロック推定に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の遺伝子情報の表示装置におけるシステム構成を概略的に示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の遺伝子情報の表示装置において、データメモリに記憶されている個体データのデータ構成を例示する図である。
【図３】本発明の遺伝子情報の表示装置において、データメモリに記憶されている遺伝子座データのデータ構成を例示する図である。
【図４】図１に示す遺伝子情報表示装置の表示装置の画面上に表示される遺伝子情報を模式的に示す図であり、遺伝子情報表示装置のデータメモリに含まれている全ての個体及び遺伝子座について、遺伝子型データを一覧表示した図である。
【図５】図１に示す遺伝子情報表示装置の表示装置の画面上に表示される遺伝子情報を模式的に示す図であり、ユーザが任意に選択した遺伝子座のみについて遺伝子型データを一覧表示した図である。
【図６】図１に示す遺伝子情報表示装置の表示装置の画面上に表示される遺伝子情報を模式的に示す図であり、図５に示す画面において、特定の遺伝子座に基づいて個体の並べ替えを行った結果を示す図である。
【図７】本発明の遺伝子情報の表示装置における遺伝子情報の表示及び編集処理の概要を示すフローチャートである。
【図８】本発明の遺伝子情報の表示装置において、特定の遺伝子座における遺伝子型に基づいて個体間での並び替えを行う処理の流れを詳細に示すフローチャートである。
【図９】非特許文献１の論文（Daly, M. J., et al. 2001）で公開されている実験データを用いて、図４に示すのと同様な遺伝子情報の一覧表示を行った図である。
【図１０】図９に表示された遺伝子情報のうち、遺伝子座１から１８までを取り出して表示した図である。
【図１１】図１０に表示された遺伝子情報について、遺伝子座２における遺伝子型に基づいて各個体間で並べ替えを行った結果を表示する図である。
【図１２】ゲノム上に表れるＳＮＰについて説明する図である。
【図１３】相同ゲノム上に表れるＳＮＰのハプロタイプについて説明する図である。
【図１４】複数の遺伝子座における遺伝子型の情報からハプロタイプを特定する方法について説明する図である。
【符号の説明】
【００６４】
１００  中央処理装置
１１０  プログラムメモリ
１１２  データ表示処理部
１１４  データ編集処理部
１１６  遺伝子座ブロック化処理部
１１８  個体並べ替え処理部
１２０  データメモリ
１２２  個体データ
１２４  遺伝子座データ
１３０  実験結果データベース
１４１  表示装置
１４２  キーボード
１４３  マウス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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