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撮影可GGGenome & CRISPRdirect
塩基配列検索およびゲノム編集のためのウェブツール

2019年10月 5日
ライフサイエンス統合データベースセンター (DBCLS)

内藤雄樹

Licensed under CC-BY 4.0©2019 内藤雄樹 (DBCLS)

● ゲノムを高速に検索可能
350種の生物種に対応

塩基配列をさがす
https://GGGenome.dbcls.jp/

CRISPR direct
CRISPRガイドRNA設計
https://crispr.dbcls.jp/

Licensed under CC-BY 4.0©2019 内藤雄樹 (DBCLS)● ミスマッチや挿入欠失を含む短い配列の検索に強い● CRISPRガイドRNA設計

PAMに隣接する20塩基の選択● オフターゲット検索
powered byゲゲ

ゲ

GGGenome による塩基配列検索
http://GGGenome.dbcls.jp/

ゲゲゲ

GGGenome による塩基配列検索

ゲゲ

ゲ

GGGenome による塩基配列検索

ゲゲ

ゲ

GGGenome による塩基配列検索

ゲ

ゲ

ゲ

GGGenome による塩基配列検索

ゲ

ゲ

ゲ

GGGenome による塩基配列検索

ゲ

ゲ

ゲ

GGGenome のしくみ
● 分割統治法30 mer / 5ミスマッチ以内

分割すると、どれかは必ず10 mer / 1ミスマッチ以内● 接尾辞配列 (suffix array) ＋ FM-index● インデックスをSSDに置くことにより高速化

漏れのない検索を高速に実行

ゲ

ゲ

ゲ

GGGenome を他のツールとつないで使う● アドレス ＝ 検索クエリ になっている● 結果をさまざまな形式で出力できる
検索例：

http[s]://GGGenome.dbcls.jp/hg38/2/ATAGGACCATA[.txt]
暗号化通信に対応①ヒトゲノムhg38に対し③この配列を検索②最大ミスマッチ・挿入欠失 ＝ 2 でLicensed under CC-BY 4.0©2019 内藤雄樹 (DBCLS)④結果はテキスト(txt) 形式で。

ゲ

ゲ

ゲ

GGGenome を他のツールとつないで使う‘txt’

TTCA-ACAG “query”|||| || | “align”
TTCACACGG “sbjct”====D==X= “edit”

7 “match”
1 “mis”
1 “del”
0 “ins”

ゲゲゲ

GGGenome を他のツールとつないで使う‘bed’

GGGenome
hit track

ゲ

ゲ

ゲ

GGGenome を他のツールとつないで使う‘json’

TogoGenome を塩基配列から検索

TogoGenome を塩基配列から検索ターミナルから塩基配列検索

curl コマンド：webから情報を取得
wc コマンド：
行数をカウント

grep コマンド：
キーワード抽出ゲ

ゲ

ゲ

表計算ソフトから GGGenome 検索= ImportData(D2)

PCRプライマー配列
Licensed under CC-BY 4.0©2017 内藤雄樹 (DBCLS)

ゲ

ゲ

ゲ

表計算ソフトから GGGenome 検索

Licensed under CC-BY 4.0©2017 内藤雄樹 (DBCLS)ゲゲ

ゲ

GGGenome まとめ● ゲノムを高速に検索可能

http://GGGenome.dbcls.jp/

ゲノム、転写産物 (RefSeq, GENCODE)、pre-mRNA (理研D3G)● 短い塩基配列の検索に強い

ミスマッチや挿入欠失が多くても見落としのない検索● 他のツールから呼び出すことができる（REST API）
Googleスプレッドシートの ImportData() 関数
Excel 2013以降の WEBSERVICE() 関数
R、Ruby、Galaxy、ゲノムブラウザ・・・● ウェブ版は無償で自由に利用可能

商用利用であっても無償。
利用記録は当センターにおいて機密扱い。

● Docker版をレトリバ社から販売予定 →Licensed under CC-BY 4.0©2019 内藤雄樹 (DBCLS)

● ゲノムを高速に検索可能
350種の生物種に対応

塩基配列をさがす
https://GGGenome.dbcls.jp/

CRISPR direct
CRISPRガイドRNA設計
https://crispr.dbcls.jp/

Licensed under CC-BY 4.0©2019 内藤雄樹 (DBCLS)● ミスマッチや挿入欠失を含む短い配列の検索に強い● CRISPRガイドRNA設計

PAMに隣接する20塩基の選択● オフターゲット検索
powered by

CRISPR-Cas9 のガイド RNA 設計

PAMに隣接する配列の選択
ガイドRNA
設計支援ツール

CRISPR direct

オフターゲット配列検索

高速で正確な塩基配列検索ツール

Licensed under CC-BY 4.0©2019 内藤雄樹 (DBCLS)GAAGGCAGTCCAGTGAAATG|||| |||| |||| |||||GAAGCCAGTACAGAGAAATG

wordが完全一致せず
BLASTで検索できない

CRISPRdirect によるガイド RNA 設計
http://crispr.dbcls.jp/

Accession番号または塩基配列 を入力

CRISPRdirect によるガイド RNA 設計

数文字ほど入力すると生物種を検索 できる

オフターゲット検索のための生物種 を選択

CRISPRdirect によるガイド RNA 設計

CRISPRdirect によるガイド RNA 設計

標的サイトの位置と塩基配列

CRISPRdirect によるガイド RNA 設計

配列に関する情報

制限酵素サイト も

CRISPRdirect によるガイド RNA 設計

ゲノムに何箇所あるか？
20mer

PAM

NNNNNNNNNNNNNNNNNNNN NGG

CRISPRdirect によるガイド RNA 設計
緑：おすすめオフターゲット
サイトが少ない

オフターゲット
サイトが多いCRISPRdirect によるガイド RNA 設計

CRISPRdirect によるガイド RNA 設計

CRISPRdirect によるガイド RNA 設計

CRISPRdirect によるガイド RNA 設計

CRISPRdirect によるガイド RNA 設計

CRISPRdirect まとめ
http://crispr.dbcls.jp/● PAMに隣接し、特異性の高い20塩基を選択

ゲノムのほかの領域とは塩基配列が一致せず、標的とする部位とだけ完全一致する配列を選択。特にPAM近傍のseed(12塩基または8塩基) の特異性を重視。

● 大量設計にも対応

ヘルプページにてスクリプトを公開● 多くの生物種に対応

350種の生物種に対応 (GGGenomeと同じ)● 無償で自由に利用可能

商用利用であっても無償。
利用記録は当センターにおいて機密扱い。

Licensed under CC-BY 4.0©2019 内藤雄樹 (DBCLS)

生物種の追加についてゲノムが公開されていれば対応します。
ゲノム配列の所在、生物種に関する情報をご連絡ください（項目はヘルプページの一覧を参照）

ご清聴ありがとうございました