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Galaxy (計算生物学)

索引 Galaxy (計算生物学)

Galaxy は、プログラミング (コンピュータ)やシステムアドミニストレータ分野が未経験の研究者を対象とした、計算生物学の理解に役立つデジタルアーカイブプラットフォームである。当初はゲノミクス研究のために開発されたが、現在は主にバイオインフォマティクスワークフロー管理システムとして使用されている。.

20 関係: Academic Free Licenseペンシルベニア州立大学バイオインフォマティクスワークフロートランスクリプトームプロテオーム解析プログラミング (コンピュータ)デジタルアーカイブオレゴン健康科学大学コンティグシステムアドミニストレータジョンズ・ホプキンズ大学遺伝子発現計算生物学質量分析法配列アセンブリングJavaScriptPythonUnix系染色体

Academic Free License

Academic Free License(アカデミック・フリー・ライセンス、AFL)は、2002年に当時Open Source Initiative (OSI) の法務顧問であったローレンス・E・ローゼン(Lawrence E. Rosen)によって著された許容的フリーソフトウェアライセンス (permissive free software license) である。 このライセンスでは、BSDライセンス、MITライセンス、、Apacheライセンスと同様の権利が保障される。すなわちこのライセンスで許諾された著作物を独占的なライセンスで許諾されるプロプライエタリ・ソフトウェアに転化させることができるのだが、AFLではそれらのライセンスの諸問題点を解決することが目標とされている。 AFLで目指されているのは以下の事柄である。.

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ペンシルベニア州立大学

ペンシルベニア州立大学(英語:The Pennsylvania State University)は、ペンシルベニア州ステートカレッジに位置する州立総合大学。.

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バイオインフォマティクス

バイオインフォマティクス(英語:bioinformatics)または生命情報科学(せいめいじょうほうかがく)は、生命科学と情報科学の融合分野のひとつで、DNAやRNA、タンパク質の構造などの生命が持っている「情報」といえるものを情報科学や統計学などのアルゴリズムを用いて分析することで生命について解き明かしていく学問である。機械学習による遺伝子領域予測や、タンパク質構造予測、次世代シーケンサーを利用したゲノム解析など、大きな計算能力を要求される課題が多く存在するため、スーパーコンピュータの重要な応用領域の一つとして認識されている。 主な研究対象分野に、遺伝子予測、遺伝子機能予測、遺伝子分類、配列アラインメント、ゲノムアセンブリ、タンパク質構造アラインメント、タンパク質構造予測、遺伝子発現解析、タンパク質間相互作用の予測、進化のモデリングなどがある。 近年多くの生物を対象に実施されているゲノムプロジェクトによって大量の情報が得られる一方、それらの情報から生物学的な意味を抽出することが困難であることが広く認識されるようになり、バイオインフォマティクスの重要性が注目されている。 この一方遺伝子情報は核酸の配列というデジタル情報に近い性格を持っているために、コンピュータとの親和性が高いことが本分野の発展の理由になっている。 さらにマイクロアレイなどの網羅的な解析技術の発展に伴って、遺伝子発現のプロファイリング、クラスタリング、アノテーション(注釈)、大量のデータを視覚的に表現する手法などが重要になってきている。こういった個別の遺伝子、タンパク質の解析等から更に一歩進み、生命を遺伝子やタンパク質のネットワークとして捉え、その総体をシステムとして理解しようとするシステム生物学という分野もある。.

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ワークフロー

ワークフロー(workflow)は、リソース(資源)を体系的に組織化した反復可能な業務活動のパターンである。ワークフローは、物質の加工、サービスの提供、情報の処理など、何らかの具体的意図をもって設計される。ワークフローは、例えば、操作の列、個人またはグループの定まった作業、従業員の組織、複数の機械の機構などで表現しうる。 ワークフローは組織構造に関する各種概念(サイロ、機能、チーム、プロジェクト、階層)と密接な関係がある。ワークフローは組織の基本的構成要素と見ることもできる。これら概念の関係については後述する。.

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トランスクリプトーム

トランスクリプトーム(transcriptome)とは、特定の状況下において細胞中に存在する全てのmRNA(ないしは一次転写産物、 transcripts)の総体を指す呼称である。ゲノムは原則として同一個体内のすべての細胞で同一だが、トランスクリプトームでは状況が異なり、同一の個体にあっても組織ごとに、あるいは細胞外からの影響に呼応して固有の構成をとる。 トランスクリプトミクス(transcriptomics)とはトランスクリプトームを扱う学問である。トランスクリプトームの様態は、例えばDNAマイクロアレイの様に一度に幾万ものmRNAを識別する能力を持つ技術をもって解析される。遺伝子産物であるmRNAの階層の要素が、蛋白質の階層の要素と一対一に対応するとは限らない。蛋白質から構成されるシステムは、トランスクリプトームと同様な枠組みで理解され、プロテオームという概念で認識されている。トランスクリプトームの研究は生命を司る物質流転(メタボローム)を探求する上で残された重要な分野である。.

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プロテオーム解析

プロテオーム解析(Proteomic analysis)、またはプロテオミクス(Proteomics)とは、特に構造と機能を対象としたタンパク質の大規模な研究のことである。タンパク質は細胞の代謝経路の重要な構成要素として生物にとって必須の物質である。「プロテオミクス」という言葉は、遺伝子を網羅的に研究する「ゲノミクス」という言葉と、タンパク質を意味する英語「プロテイン」とを合わせて作られた造語である。ゲノムがある生物の持つ全ての遺伝子のセットを表すのに対して、プロテオームはある生物が持つ全てのタンパク質のセット、またはある細胞がある瞬間に発現している全てのタンパク質のセットを意味する。 プロテオミクスは、ゲノミクスの次にシステム生物学の中心になる学問分野だと考えられている。ゲノムがある生物の全ての細胞でほぼ均一なのに対して、プロテオームは細胞や時間ごとに異なっているため、プロテオミクスはゲノミクスよりもかなり複雑になる。同じ生物でも、異なった組織、異なった時間、異なった環境ではかなり異なったタンパク質発現をする。また、タンパク質自体が遺伝子と較べて遥かに多様であることもプロテオーム解析を難しくしている理由の一つである。例えば、ヒトには約25000個の遺伝子が知られているが、これらの遺伝子に由来するタンパク質は50万個を超えると見積もられている。このようなことが起きる原因は、選択的スプライシングやタンパク質の修飾、分解などである。 プロテオミクスはその生物についてゲノミクスよりも多くの情報を与えるため、科学者たちはこれにとても興味を抱いている。一つ目に、遺伝子の転写レベルからはタンパク質の発現レベルの非常に大まかな情報しか分からない。例え伝令RNAの作られる量が多くても、分解が早かったり翻訳が効率的に行われなかったりするとタンパク質の量は少なくなる。二つ目に、多くのタンパク質は翻訳後修飾を受け、その活性にも影響を受ける。例えば、リン酸化を受けるまで活性状態にならないタンパク質もある。三つ目に、選択的スプライシングや選択的翻訳後修飾により、1つの遺伝子が1つ以上のタンパク質を作り出すことがある。四つ目に、多くのタンパク質は他のタンパク質やRNAと複合体を形成し、機能を発揮することがある。 タンパク質は生物の生命活動の中心的な役割を果たすため、プロテオミクスは、ある種の病気を示すなど生体指標の道具として使える。 ヒトゲノム計画の大まかなドラフトが公表されると、多くの科学者は遺伝子とタンパク質がどのように他のタンパク質を作り出しているのかを探求するようになった。ヒトゲノム計画で明らかとなった驚くべきことの一つは、タンパク質をコードしている遺伝子の数がヒトの持つタンパク質の数と較べて遥かに少ないことである。ヒトは、200万個もの未知のタンパク質を持つ可能性すらある。このようなタンパク質の多様性は、選択的スプライシングと翻訳後修飾がもたらしていると考えられている。この矛盾はタンパク質の多様性はゲノム解析だけでは分からず、プロテオーム解析が細胞や組織を理解する上で有効な手段となりうることを示唆している。 ヒトの持つ全てのタンパク質をカタログ化するために、タンパク質の機能と相互作用が調べられている。国際的な研究の調整はヒトプロテオーム機構(HUPO)が行っている。.

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プログラミング (コンピュータ)

ンピュータのプログラミング(programming)とは、コンピュータプログラムを作成することにより、人間の意図した処理を行うようにコンピュータに指示を与える行為である。.

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デジタルアーカイブ

デジタルアーカイブ(英語:digital archive)とは、博物館・美術館・公文書館や図書館の収蔵品を始め有形・無形の文化資源(文化資材・文化的財)等をデジタル化して記録保存を行うこと。デジタル化することによって、文化資源等の公開や、ネットワーク等を通じた利用も容易となる。 資料を精緻にデジタル化することにより、オリジナル資料へのアクセスの必要性を減らすことが出来るため、将来的にも資料の傷みを最小限にすることが可能になる。.

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オレゴン健康科学大学

レゴン健康科学大学(オレゴンけんこうかがくだいがく、)はアメリカ合衆国オレゴン州の公立大学。ポートランドに3つの病院を構えるメインキャンパス、ヒルズボロに小規模なキャンパスを有する。1974年、オレゴン州内における歯学教育、医学教育、看護学教育の単一機関への集約を目指し、オレゴン大学健康科学センター(University of Oregon Health Sciences Center)として開学した。1981年にオレゴン健康科学大学(Oregon Health Sciences University)へ改称した後、2001年にオレゴン科学技術大学院大学(Oregon Graduate Institute of Science and Technology, OGI)を吸収し現在の名称となる。オレゴン州立大学と共同で薬学博士号(PharmD)を授与する薬学教育を実施するなど、いくつかの提携プログラムを展開している。 メインキャンパスはホームステッド地区南西部のマーカムヒル(通称「ピルヒル」)にあり、医学部と2つの提携病院を構えている。オレゴン健康科学大学病院はレベル1外傷治療センター及び総合病院である。Doernbecher小児病院は小児医療や長期慢性疾患を抱えた子供の治療を専門とする小児病院である。 ポートランド復員軍人省医療センターはOHSUキャンパスの隣に建っている。この病院は、アメリカ合衆国復員軍人省が運営しており、OHSUからの援助は受けていない。1992年、同病院とOHSU病院との間に歩道橋が設けられた。この歩道橋は全長で660フィート(200メートル)あり、北アメリカで最も長い吊橋型の歩行用スカイブリッジとなっている。 ヒルズボロのキャンパスは、旧OGIの敷地に設けられた。このキャンパスは大学院レベルの理工学教育に特化しており、オレゴン・シリコン・フォレストの心臓部に位置している。 OHSUは多くのポートランド都市圏全域に外来初期治療施設を構えており、その一つにマーカムヒル・キャンパスの Physician's Pavilion がある。また、1998年からワシントン郡のオレゴン国立霊長類研究センターを管理している。 マーカムヒル・キャンパスの拡張余地の減少に伴い、2003年にOHSUはサウス・ウォーターフロント地区(かつてのノース・マカダム地区)への拡張計画を発表した。ポートランド南部からマーカムヒル東部までのウィラメット川沿岸が具体的な拡張地域となる。既存の平面道路は、2つのキャンパスを連結させるには不十分であると考えられたため、2006年12月1日、キャンパス同士を結ぶロープウェイ「ポートランド・エアリアル・トラム」が建設された。.

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コンティグ

コンティグ(Contig)は、DNA配列断片群を重ね合わせて (アライメントして) できるコンセンサス配列や、それを構成する配列断片群のことを指す。単語「contiguous」に由来している。 ボトムアップのシークエンシングプロジェクトでは重ね合わされる配列データ(readとも呼ぶ)を指し、トップダウンのシークエンシングプロジェクトでは、配列決定の計画に使う物理地図上で重なり合うクローン群を指す。 ボトムアップシークエンシングでは、短い配列断片をアセンブルすると 連続的に重なり合うリードの一群を得ることができ、これを 配列コンティグと呼ぶ。 この「コンティグ」という語の使い方は、元のRodger Staden(1979)の定義に合致している。 ボトムアップシークエンシングではゲノムDNAを短い配列断片に切断し(bottom)、それらをアセンブルすることによってコンティグを得、最終的にはゲノム(up)を再現することになる。 Category:分子生物学 Category:ゲノミクス.

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システムアドミニストレータ

テムアドミニストレータ(英語:systems administrator、略称:シスアド)とは、情報システム及びそれらを構成するコンピュータシステムの管理者のことである。システム管理者とも呼ばれる。.

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ジョンズ・ホプキンズ大学

記載なし。

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遺伝子発現

遺伝子発現(いでんしはつげん)とは、単に発現ともいい、遺伝子の情報が細胞における構造および機能に変換される過程をいう。具体的には、普通は遺伝情報に基づいてタンパク質が合成されることを指すが、RNAとして機能する遺伝子(ノンコーディングRNA)に関してはRNAの合成が発現ということになる。また発現される量(発現量)のことを発現ということもある。.

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計算生物学

計算生物学(けいさんせいぶつがく、computational biology)は、生物学の問題の解決に計算機科学、応用数学、統計学の手法を応用する学際研究分野。下記のような生物学の下位領域が含まれる。;バイオインフォマティクス;計算生物モデリング;計算ゲノミクス;分子モデリング;システム生物学;タンパク質構造予測と構造ゲノミクス;計算生化学と計算生物物理学.

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質量分析法

質量分析法(しつりょうぶんせきほう、mass spectrometry、略称: MS) とは、分子をイオン化し、そのm/zを測定することによってイオンや分子の質量を測定する分析法である。日本語では「MS」とかいて慣用的に「マス」と読むことも多いが、日本質量分析学会では国際的に通じる読み方である「エムエス」を推奨している。.

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配列アセンブリング

配列アセンブリングとは、バイオインフォマティクスにおいて短いDNAの断片から元の長い塩基配列を再構築することを指す。DNAシーケンシングでは用いる手法にもよるが一度に読める長さは20から1000残基にとどまるため、この技術はそれより長い塩基配列の決定には不可欠の技術である。 また、このようなアセンブリングを行うプログラムのことをアセンブラと呼ぶ。.

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JavaScript

JavaScript(ジャバスクリプト)とは、プログラミング言語のひとつである。Javaと名前が似ているが、全く異なるプログラミング言語である(後述の#歴史を参照)。 JavaScriptはプロトタイプベースのオブジェクト指向スクリプト言語であるが、クラスなどのクラスベースに見られる機能も取り込んでいる。 ウェブブラウザ上で動作し動的なウェブサイト構築やリッチインターネットアプリケーションの開発に用いられる。また、2010年以降はnode.jsなどのサーバサイドJavaScript実行環境や各種ライブラリの充実により、MEANに代表されるように、Web開発の全ての領域で活用されるようになってきている。.

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Python

Python(パイソン)は、汎用のプログラミング言語である。コードがシンプルで扱いやすく設計されており、C言語などに比べて、さまざまなプログラムを分かりやすく、少ないコード行数で書けるといった特徴がある。.

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Unix系

複数のUnix系システム間の関連図 Unix系(ユニックスけい、ユニックスライク)とは、Unixに類似した振る舞いをするオペレーティングシステム (OS) を指す用語である。その判断基準や範囲には複数の議論がある。.

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染色体

染色体(せんしょくたい)は遺伝情報の発現と伝達を担う生体物質である。塩基性の色素でよく染色されることから、1888年にヴィルヘルム・フォン・ヴァルデヤー(Heinrich Wilhelm Gottfried von Waldeyer-Hartz)によって Chromosome と名付けられた。Chromo- はギリシャ語 (chroma) 「色のついた」に、-some は同じく (soma) 「体」に由来する。.

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