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集団遺伝学および保全遺伝学での CodonCode Aligner の使用法を、研究者の Michael MacDonald 氏のケースで見てみましょう。彼はオオミチバシリ (学名 Geococcyx californianus) の遺伝的変異と遺伝子流動を研究するために CodonCode Aligner を使用しています。
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彼はカリフォルニア州サンホセ州立大学で、オオミチバシリの集団遺伝学を包括的に研究することに取り組んでいます。この研究は、今後の集団遺伝学および保全遺伝学的研究の礎となるでしょう。
MacDonald 氏は、数回のサンプル採取旅行で得たデータを分析するために、CodonCode Aligner のベースコーリングや、シーケンスアセンブリおよびシーケンスアラインメントを生成する機能を使用しています。
Michael MacDonald
生息地の変化と破壊は、種の生存にとって最大の脅威です。いくつかある影響の中でも、生息地の変化によって、個体群間の接続性が減少又は喪失し、遺伝子流動パターンが変わってしまいます。
適応の多様性と種の進化のプロセスの保護は、保全の主要目標の１つです。個体群間の歴史的な接続性と遺伝子流動の維持は、極めて重要です。そのため、種の個体群構造と個体群間の遺伝子流動の両方を理解することが、保全計画には不可欠です。
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カッコウで、アメリカ南西部とメキシコの砂漠地帯および低木地帯に多く定住しています。最近、オオミチバシリの生息地が大きく変更され分断されています。オオミチバシリは広い縄張りを持つことで知られており、都会化と生息地の断片化には特に敏感に影響され、多くの断片化された生息地からも、カリフォルニア州のいくつかの地域からも姿を消しています。
オオミチバシリのこのような生態については、これまでオオミチバシリの集団遺伝学的研究がなかったため不十分です。したがって、集団構造、遺伝子流動および遺伝的変異の調査が、オオミチバシリの研究と保全における優先事項です。
断片化され劣化した生息地、特に南カリフォルニア沿岸の断片化された低木地帯などに住む多数のオオミチバシリの個体群には、より詳しい遺伝子研究が必要です。広い縄張りを必要とするオオオミチバシリのために、生息環境を保護することは、これらの生息地を共有する保全が懸念されている他の多くの種を保護することにもなります。しかしながら、このような研究の前にはまず、オオミチバシリ個体群における遺伝的変異と遺伝子流動のパターンを、比較の基準とするために確立しなければなりません。私の研究は、この基盤となるでしょう。
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それを実現するために、私はオオミチバシリの生息域の多くの場所で、オオミチバシリを生け捕りにし、バンドを付け、サンプリングしています。研究室では、現在オオオミチバシリの遺伝的変異のより完全な絵を得るために核マーカーの新型プライマーの開発に取り組んでいるのですが、これまでのところ、ミトコンドリアマーカーに集中してほとんどの時間を費やしています。
オオミチバシリはよく知られているにもかかわらず、その研究は不十分です。私の現在および将来の研究が、知識不足を補い、この象徴的な鳥への関心が高まることを願っています。
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CodonCode Aligner には、MacDonald 氏のような研究に役立つ機能がいくつもあります。CodonCode Aligner に彼の持つデータをインポートした後、Phred を使ったベースコーリングで、サンプルに品質スコアを割り当て、必要に応じてエンドクリッピングとベクトルトリミングを使用してシーケンスをトリミングすることができます。これらの手順はすべて、シーケンスアセンブリまたはシーケンスアラインメントの「前処理」として自動的に実行されます。
何百ものさまざまなサンプルのコンティグを素早くアセンブルするためには、CodonCode Aligner の「名前でアセンブルする」機能が使用可能です。それから、高精度な、品質ベースのコンセンサスシーケンスを使用することによってマニュアルでの編集の必要性を最小限に抑えながら、シーケンス編集およびコンティグ編集を行なうことができます。
次の手順は、典型的な多重シーケンスアライメントで、異なるオオミチバシリのコンセンサスシーケンスが相互比較されます。CodonCode Aligner では、Muscle、Clustal、または CodonCode のアラインメント方法で直接、コンティグをアラインメントすることができます。CodonCode Aligner は、基本的なトレースへの参照を保持し、多重シーケンスアライメントのコンテキストでオリジナルのシーケンスのトレースを編集できます。
アラインメントされたコンティグ内の差を見分けるためには、CodonCode Aligner の「差分表」を使用できます。アラインメントされた コンティグシーケンスの１つをダブルクリックするだけで、このコンティグのトレースが表示されます。最終的に、例えば出版用等に活用するため、すべての結果を印刷または別の形式でエクスポートすることができます。
「Aligner は私に必要な、何百もの困難なシーケンスをアセンブルし、アラインメントするツールを豊富に提供してくれます。」
カリフォルニア州サンホセ州立大学 Michael Macdonald