次世代シークエンサー データ解析

次世代シークエンサー Web解析システム

次世代シークエンサーによる大規模データ解析を

Webブラウザからフルコントロール

候補探索をコンプリートするための最高のツール群を提供

 

・コンピュータの専門家を必要としない

   高度なデータ処理をグラフィカルな画面から簡単にコントロールすることができます。
    また、専門家がおられる場合でも、一旦処理方法が決まってしまえば、
   その後のデータ解析作業を実験担当の方にまかせることができます。

・高度なデータ解析ツールプログラムを使用

  データ処理を実行するプログラムは、その分野で利用者が多いソフトウエアを使っています。

・Webブラウザを閉じても処理は継続実行

  データ処理はサーバで実行。再びブラウザを開くと処理の進捗譲許うを確認することができます。

・多検体のデータ解析が可能

  多検体を同時にデータ解析可能で、その結果がサーバに保存され、いつでも取り出すことが可能。

・Web画面からログ取得が可能

  処理が異常終了した場合でも、Webから実行ログを取得し、サポートに送っていただくことで、
  速やかな対応が可能となります。

・候補を絞り込むためのツールを提供

   データ処理から出力されるデータを評価し候補を絞り込むためのツールシステムも提供。

 

はじめに

次世代シークエンサー Web解析システム」は、次世代シークエンサーで読まれたリード配列の解析を、グラフィカルなユーザインタフェースで簡単に行うことができるソフトウエアシステムです。このシステムをご利用いただくことで、コンピュータの操作に関する知識がない方でも、次世代シークエンサーの高度なデータ解析を実行することができます。大量のサンプルを扱う研究室や共同利用施設でご利用していただくことを想定しています。(本システムを利用したクラウドによるシェア利用、受託による解析なども別途行っています。)

また、リード配列のデータ処理出力結果(測定値)を評価し、解釈して、候補遺伝子を絞り込むためのツールもセットした際に処理の進捗状況を確認することができます。

・システムが正常に終了しなかった場合、トラブルの調査を行うためのログ情報を、Webブラウザから取得できます。

コンピュータの専門家を必要としない


 次世代シークエンサー用のデータ解析ソフトウエアの多くは、Linux上で動作し、それをオペレーションするためにはコマンドをキーボードから打ち込んで実行する必要があります。その操作を行うには、データ解析ソフトウエアについて学ぶ前に、標準的なUnixの使い方を学ぶ必要があります。しかしながら、「次世代シークエンサー Web解析システム」は、ほぼすべての操作をグラフィカルユーザインタフェースで行います。したがって、データ解析を行うためにUnixの使い方を学習する必要はありません。

NGS画像1

図1:高度なNGS用Freeソフトウエアを、PCのWebBrowserからグラフィカルユーザインターフェースでコントロールすることができます。

高度なデータ解析ツールを使用

実際にデータ解析を行うプログラムは、世界中で多くの研究者が利用している、高度な解析が可能な実績あるフリーソフトウエアです。

加えて、高度な解析プログラムの処理手順やパラメータが、解析目的ごとに、グラフィカルなユーザインタフェースで、メニューや画面上のボタンとして表現されていますので、 “解析プログラムの使い方“について学習していただく必要がほとんどありません。目的を意識して、画面を見ながら操作をしていただくだけで、広く行われている高度なデータ解析が可能となります。

 

NGSWAS画像2

 

図 2:ゲノム配列が存在する生物種には、遺伝子モデルのデータの有無や質により、3種類の解析手順を選択することができます。

NGSWAS画像3

図 3:De novo のmRNA-seqによる発現解析のシステムでは、リファレンス配列作成を2段階で用意し、既存のcDNA配列やロングリードの配列などと一緒に、実績のあるサンガー法のアセンブラでアセンブルします。これにより、NGS用のアセンブラの弱点を補完して、少しでも長いContig配列を得ることができるようにしています。

 

多検体のデータ解析が可能

すべてのデータ処理は、サーバ側で行われます。よって、クライアントマシンは、Webブラウザが使えるものであれば、利用可能です。また、解析サーバに接続するネットワーク環境があれば、画面を見ていただく場所を選びません。

さらに、データは、必ずユニークな名前を付けてサーバのハードディスクに管理格納されますので、マシンのリソースが許す限り、複数の解析を同時に実行させることができます。
また、解析が終了したデータは、サーバに保存されていますので、いつでも、クライアント側にダウンロードすることができます。

候補を絞り込むためのツールを提供


 リード配列から種々の測定結果を得ることができても(Exome解析でSNVを得ることができても、また、mRNA-seqで遺伝子ごとの発現量値を得ることができても)、次の実験に向かう候補遺伝子を得ることができたわけではありません。

得られた測定結果を評価し、スコア等の値で、確かな測定値を持つ変異部位や遺伝子だけに絞って、さらに比較等を行い候補遺伝子をリストアップすることが必要です。


さらに、多量の候補が出た場合や一見解釈に困る候補を得ることがあります。その中から実験を行う候補を選ぶためには、論文等を読み機能的な“解釈”や“想定”を行って、候補を絞る必要があります。
このような作業工程で威力を発揮する、ディスカッション指向型の高性能解析ツールを提供しています。

NGSWAS画像4

図 4:本システムでは、Callされたデータを研究者の方々がディスカッションしながら候補絞込むことができる、ディスカッション指向型のツールソフトウエアを提供しています、

 

対応アプリケーション一覧

※名称をクリックするとカタログが表示されます。

名称
説明
WEB
ディスカッション
指向型
原核生物アノテーションデータベース作成システム
利用ツール:Glimmer、BLASTX+NCBI-nr、NCBI-Gene e
Rich annotation database
アノテーションデータベース参照システム
エクソーム用SNVコールシステム
利用ツール:BWA、GATK、Picard、samtools
エクソーム用SNV絞込みシステム
利用ツール:dbSNP、1000genome、SIFT、UCSC knowngene
HGVD
HGVD(日本人変異データベース)によるSNV絞込みオプション 利用ツール:HGVD
SNV統計データ視覚化システム
ターゲット領域設計&バルクプライマー設計システム
利用ツール:Primer3
SNV用バルクプライマー設計システム
利用ツール:Primer3
モデル生物用 発現解析システム
利用ツール:tophat、cufflinks、bowtie
非モデル生物用 発現解析システム
利用ツール:Trinity、TGICL、RSEM、Bowtie
ChIP-seq、Metyl-seq 解析システム
利用ツール:BWA、MACS
リボゾームRNAを利用した菌叢解析システム
利用ツール:QIIME
BLAST解析システム
利用ツール:BLAST
Subio Platform*2
発現解析、ChIP-seq解析の候補抽出ツール
候補遺伝子の解釈、及び、意味による絞込ツール
メンテナンス・ヘルプデスク・コンサルティング

*1:Subdive は、株式会社Subioの製品です。 *2:Subio Platformは、株式会社Subioの製品です。

*3:Keymolnetは、株式会社KMデータの製品です。

データ解析用コンピュータの仕様(例)

システムの名称 次世代シークエンサー Webデータ解析システム
解析ソフトウェア部 ※対応アプリケーション一覧を参照
解析装置部※導入時期により、スペックが変わる場合があります。ご発注時に、再度、ご確認をお願いいたします※ご要望やご予算により、HDやメモリ、コア数等のサイズアップ・サイズダウンが可能です。 本体 Arcbrain社製
OS:CentOSProcessor:Xeon  2.8GHz~3.5GHz (some cores)Core:8-Cores 16-Threads, x 4 Total 32-Cores  64-Threadsメモリ:128GB
RAID RAID6 HDD3TB SAS HDD 7,200rpm × 8 (実容量 約16.2TB)
UPS 1500VA インバーター方式UPS  AC100V
筐体 Desk Top型 178mm H × 437mm W × 721mm D
その他 キーボード、マウス、モニター、5年オンサイト保守”

プレインストール リファレンス情報

生物種

リファレンス情報

Human

Genome HG19 (UCSC) Full,Subset,NormalGene model HG19(UCSC)

Mouse

Genome MM9(UCSC) Full,Normal,Genemodel MM9(UCSC)Genome MM10(UCSC) Full,NormalGenemodel MM10(UCSC)

※その他のリファレンス情報の設定をご要望の場合は、別途費用が必要となります。

※保守契約を継続していただいた場合は、リファレンス情報のバージョンアップは、無償で行います。ただし、ソフトウエア等のアップグレードが必要な場合は、ソフトウエアのアップグレードを有償で行いその費用内で対応いたします。

 

サポート契約について

レベル

内容

メンテナンス
※リモート保守

コンピュータ及びソフトウエアに関するトラブル調査。※【リモート保守】弊社からのリモートアクセスにより、本システムをリモート保守いたします。※リモート保守ができない場合のオンサイト作業は別途作業費用をいただきます。

ヘルプデスク

ソフトウエアの使い方等に関する問い合わせ対応

コンサルティング
(オプション)

データ解析全般に関する相談。ソリューションの提供。