🔍 配列相同性検索

BLAST 配列相同性検索

Basic Local Alignment Search Tool(BLAST)は、核酸・アミノ酸配列のデータベース相同性検索の標準ツールです。目的に合ったプログラムを選んで NCBI BLAST へ直接アクセスしてください。

blastn
Nucleotide BLAST

核酸配列を核酸データベース(nt など)に対して検索します。 遺伝子配列の同定、プライマーの特異性確認、クローニング断片の確認などに最もよく使われます。 Megablast(高速・高相同性向け)と Discontiguous Megablast(異種間比較向け)も選択できます。

核酸クエリ → 核酸 DB
blastn を開く →
blastp
Protein BLAST

アミノ酸配列をタンパク質データベース(nr・RefSeq・Swiss-Prot・PDB など)に対して検索します。 タンパク質の機能推定、ドメイン解析、種間の相同タンパク質の同定に使います。 PSI-BLAST(反復検索・遠縁相同性検出)や PHI-BLAST(パターン指定)も利用可能です。

アミノ酸クエリ → タンパク質 DB
blastp を開く →
blastx
Translated BLAST (nt → aa DB)

核酸配列を6通りのリーディングフレームで翻訳し、タンパク質データベースを検索します。 新規遺伝子の機能予測、EST配列の解析、未アノテーション領域にコード配列が存在するかの確認に有用です。

核酸クエリ → 翻訳(6frame) → タンパク質 DB
blastx を開く →
tblastn
Translated BLAST (aa → nt DB)

アミノ酸配列を、6通りのリーディングフレームで翻訳した核酸データベースに対して検索します。 既知タンパク質に相同な遺伝子が未アノテーションゲノムやESTに存在するかを調べる際に有効です。

アミノ酸クエリ → vs 翻訳(6frame) → 核酸 DB
tblastn を開く →
tblastx
Translated BLAST (nt → nt, both translated)

クエリ・データベースの両方を6フレームで翻訳して比較します。 塩基レベルでは相同性が低くても、アミノ酸レベルでは保存されている遠縁の遺伝子を検出するのに最も感度が高い方法です。計算コストが高く、長い配列には不向きです。

核酸クエリ 翻訳 → 核酸 DB 翻訳
tblastx を開く →
📋 プログラム使い分けガイド
プログラム クエリ データベース 感度 典型的なユースケース
blastn 核酸 核酸 ★★★(近縁) 遺伝子同定・プライマー確認・クローン確認
blastp アミノ酸 タンパク質 ★★★★ タンパク質機能推定・相同タンパク質の同定
blastx 核酸 タンパク質 ★★★★ 新規遺伝子の機能予測・EST解析
tblastn アミノ酸 核酸 ★★★★ 未アノテーションゲノムからの相同遺伝子探索
tblastx 核酸 核酸 ★★★★★(最高感度) 遠縁生物間の保存遺伝子探索(低速)
💡 検索のポイント
🎯 E-value の見方
E-value はランダム配列で同等スコアが出る期待頻度。10⁻⁵ 以下なら有意な相同性あり。10⁻¹⁰ 以下なら高信頼。
⚡ Megablast vs blastn
同種・近縁種の配列検索には Megablast(高速)。異種間・低相同性の検索には Discontiguous Megablast を選択。
🧬 スコアリング行列
近縁配列には BLOSUM80、遠縁には BLOSUM45。デフォルトの BLOSUM62 は汎用的で多くのケースに適します。
🌍 生物種フィルタ
「Organism」欄に Homo sapiens、Mus musculus などを入力すると、特定の生物のデータベースのみを検索できます。
🔗 RID で結果保存
BLAST送信後に表示される RID(Request ID) を控えておくと、後から同じ結果ページを再表示できます(通常36時間保持)。
📊 低複雑度フィルタ
リピート配列や低複雑度領域(polyA など)はフィルタ ON を推奨。オフにすると偽陽性ヒットが増えます。
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