【RAD-Seq対応】次世代バイオ解析・シミュレーション向け推奨ワークステーション
大規模解析のボトルネックを解消 ── 科学技術計算のための推奨ハイエンド計算機
※掲載製品は参考価格となりますので、最新価格については都度お問い合わせください。
製品紹介
RAD-Seq(Restriction site-Associated DNA Sequencing)は、次世代シーケンサー(NGS)を活用して、生物のゲノム上にある特定の「制限酵素認識部位」の近傍のみを選択的にシーケンス(塩基配列解読)する手法です。
■RAD-Seqの主な特徴
圧倒的なコストパフォーマンス:
ゲノム全体を解読する全ゲノムシーケンス(WGS)とは異なり、制限酵素を用いてゲノムの数パーセント〜数十分の一程度の領域に絞り込んでシーケンスを行います。これにより、1サンプルあたりの解析コストを大幅に抑えつつ、ゲノム全体に散らばる数万〜数十万の遺伝的変異(SNP:一塩基多型など)を網羅的に検出できます。
非モデル生物への適用が可能:
ヒトやマウスのように「参照ゲノム配列(リファレンス)」が完全に解読されていない野生動植物であっても、専用の解析パイプライン(Stacksなど)を用いることで、de novo(新規)での配列アセンブリとSNP検出が可能です。
幅広い応用分野:
生態学や集団遺伝学(野生生物の集団構造や多様性評価)から、農水産業における育種(有用な形質に関連する遺伝子マーカーの探索、ゲノム選抜育種)まで、多様なR&D領域で活用されています。
■バイオインフォマティクス解析における「計算リソースの壁」
RAD-Seqは実験的なコストを抑えられる反面、シーケンサーから出力される膨大な生データ(FASTQファイル)の処理には、強靭な計算リソースが要求されます。
数十〜数百検体におよぶサンプルのデータ品質管理、リードのフィルタリング、マッピング、そしてSNPコーリングといった解析プロセスは、CPUのマルチスレッド性能に大きく依存します。特にリファレンスゲノムを持たない生物のde novo解析では、プロセス上で大量のメモリ(RAM)を消費します。さらに、大容量データの読み書きによるストレージのI/Oボトルネックも頻発するため、研究開発のスピードを落とさないためには、ソフトウェアの要求水準を満たす最適な計算環境が不可欠です。
■アプライドが提案する最適解:バイオインフォマティクス向け多コアワークステーション
膨大なゲノムデータ解析のボトルネックを解消し、最前線の研究開発現場で真のブレイクスルーを生み出すため、アプライドでは圧倒的な処理能力を備えたワークステーションをご提案します。
解析パイプラインを高速化する「AMD Ryzen™ Threadripper™」搭載
マッピングやバリアントコールなどの並列処理効率を最大化するため、多コア・多スレッド性能に優れた「AMD Ryzen™ Threadripper™ / Threadripper™ PRO シリーズ」を搭載。数十コアのパワーで、データ処理の待機時間を劇的に短縮します。
大容量メモリと超高速ストレージの最適化de novoアセンブリ時のメモリ不足を防ぐ大容量メモリ(128GB〜256GB)と、重いシーケンスデータの読み書きをスムーズに行う高速M.2 NVMe SSDを組み合わせ、解析パイプライン上のボトルネックを排除します。
バイオ解析標準のLinux環境を構築済み
StacksやBWA、GATKといった代表的なバイオインフォマティクス・ツールの実行に最適なUbuntu 24.04 LTSを標準インストール。導入直後から、スムーズに研究・開発に移行できる環境を提供します。
バイオインフォマティクス分野の解析において、計算リソースの不足はプロジェクトの致命的な遅れにつながります。アプライドは、研究・開発現場のリアルな課題に向き合い、お客様のデータ規模やご予算に応じた最適なハードウェア環境を構築・提案いたします。次世代シーケンス解析用ワークステーションの導入をご検討の際は、ぜひアプライドにご相談ください。
■RAD-Seqの主な特徴
圧倒的なコストパフォーマンス:
ゲノム全体を解読する全ゲノムシーケンス(WGS)とは異なり、制限酵素を用いてゲノムの数パーセント〜数十分の一程度の領域に絞り込んでシーケンスを行います。これにより、1サンプルあたりの解析コストを大幅に抑えつつ、ゲノム全体に散らばる数万〜数十万の遺伝的変異(SNP:一塩基多型など)を網羅的に検出できます。
非モデル生物への適用が可能:
ヒトやマウスのように「参照ゲノム配列(リファレンス)」が完全に解読されていない野生動植物であっても、専用の解析パイプライン(Stacksなど)を用いることで、de novo(新規)での配列アセンブリとSNP検出が可能です。
幅広い応用分野:
生態学や集団遺伝学(野生生物の集団構造や多様性評価)から、農水産業における育種(有用な形質に関連する遺伝子マーカーの探索、ゲノム選抜育種)まで、多様なR&D領域で活用されています。
■バイオインフォマティクス解析における「計算リソースの壁」
RAD-Seqは実験的なコストを抑えられる反面、シーケンサーから出力される膨大な生データ(FASTQファイル)の処理には、強靭な計算リソースが要求されます。
数十〜数百検体におよぶサンプルのデータ品質管理、リードのフィルタリング、マッピング、そしてSNPコーリングといった解析プロセスは、CPUのマルチスレッド性能に大きく依存します。特にリファレンスゲノムを持たない生物のde novo解析では、プロセス上で大量のメモリ(RAM)を消費します。さらに、大容量データの読み書きによるストレージのI/Oボトルネックも頻発するため、研究開発のスピードを落とさないためには、ソフトウェアの要求水準を満たす最適な計算環境が不可欠です。
■アプライドが提案する最適解:バイオインフォマティクス向け多コアワークステーション
膨大なゲノムデータ解析のボトルネックを解消し、最前線の研究開発現場で真のブレイクスルーを生み出すため、アプライドでは圧倒的な処理能力を備えたワークステーションをご提案します。
解析パイプラインを高速化する「AMD Ryzen™ Threadripper™」搭載
マッピングやバリアントコールなどの並列処理効率を最大化するため、多コア・多スレッド性能に優れた「AMD Ryzen™ Threadripper™ / Threadripper™ PRO シリーズ」を搭載。数十コアのパワーで、データ処理の待機時間を劇的に短縮します。
大容量メモリと超高速ストレージの最適化de novoアセンブリ時のメモリ不足を防ぐ大容量メモリ(128GB〜256GB)と、重いシーケンスデータの読み書きをスムーズに行う高速M.2 NVMe SSDを組み合わせ、解析パイプライン上のボトルネックを排除します。
バイオ解析標準のLinux環境を構築済み
StacksやBWA、GATKといった代表的なバイオインフォマティクス・ツールの実行に最適なUbuntu 24.04 LTSを標準インストール。導入直後から、スムーズに研究・開発に移行できる環境を提供します。
バイオインフォマティクス分野の解析において、計算リソースの不足はプロジェクトの致命的な遅れにつながります。アプライドは、研究・開発現場のリアルな課題に向き合い、お客様のデータ規模やご予算に応じた最適なハードウェア環境を構築・提案いたします。次世代シーケンス解析用ワークステーションの導入をご検討の際は、ぜひアプライドにご相談ください。
仕様・スペック
ゲノム解析・バイオインフォマティクス向け高性能HPC
❶24コア/256GBメモリ搭載モデル
APPLIED CERVO Ryzen Type-RTPRO9965WX/256G
<仕様>
■ OS:Ubuntu 24.04 ■CPU:Ryzen Threadripper PRO 9965WX(24コア/48スレッド)■メモリ:256GB DDR5(32GB×8)■SSD:4TB M.2 NVMe SSD ■HDD:8TB HDD(7200rpm)■GPU:NVIDIA RTX PRO 4000 Blackwell 24GB GDDR7 ■ LAN:Intel 10Gigabit LAN×2 ■電源:1,200W 80PLUS Platinum ■外形寸法:約175(W)×630(H)×435(D)mm ■ 保証:3年間センドバック方式ハードウェア保証
❷24コア/128GBメモリ搭載モデル
APPLIED CERVO Ryzen Type-RTPRO9965WX/128G
<仕様>
■ OS:Ubuntu 24.04 ■CPU:Ryzen Threadripper PRO 9965WX(24コア/48スレッド)■メモリ:128GB DDR5(16GB×8)■SSD:2TB M.2 NVMe SSD ■HDD:4TB HDD(7200rpm)■GPU:NVIDIA RTX PRO 2000 Blackwell 16GB GDDR7 ■ LAN:Intel 10Gigabit LAN×2 ■電源:1,200W 80PLUS Platinum ■外形寸法:約175(W)×630(H)×435(D)mm ■ 保証:3年間センドバック方式ハードウェア保証
❸24コア/64GBメモリ搭載モデル
APPLIED CERVO Ryzen Type-RTPRO9965WX/64G
<仕様>
■ OS:Ubuntu 24.04 ■CPU:Ryzen Threadripper PRO 9965WX(24コア/48スレッド)■メモリ:64GB DDR5(16GB×4)■SSD:1TB M.2 NVMe SSD ■HDD:2TB HDD(7200rpm)■GPU:NVIDIA RTX PRO 2000 Blackwell 16GB GDDR7 ■ LAN:Intel 10Gigabit LAN×2 ■電源:1,200W 80PLUS Platinum ■外形寸法:約175(W)×630(H)×435(D)mm ■ 保証:3年間センドバック方式ハードウェア保証
❶24コア/256GBメモリ搭載モデル
APPLIED CERVO Ryzen Type-RTPRO9965WX/256G
<仕様>
■ OS:Ubuntu 24.04 ■CPU:Ryzen Threadripper PRO 9965WX(24コア/48スレッド)■メモリ:256GB DDR5(32GB×8)■SSD:4TB M.2 NVMe SSD ■HDD:8TB HDD(7200rpm)■GPU:NVIDIA RTX PRO 4000 Blackwell 24GB GDDR7 ■ LAN:Intel 10Gigabit LAN×2 ■電源:1,200W 80PLUS Platinum ■外形寸法:約175(W)×630(H)×435(D)mm ■ 保証:3年間センドバック方式ハードウェア保証
❷24コア/128GBメモリ搭載モデル
APPLIED CERVO Ryzen Type-RTPRO9965WX/128G
<仕様>
■ OS:Ubuntu 24.04 ■CPU:Ryzen Threadripper PRO 9965WX(24コア/48スレッド)■メモリ:128GB DDR5(16GB×8)■SSD:2TB M.2 NVMe SSD ■HDD:4TB HDD(7200rpm)■GPU:NVIDIA RTX PRO 2000 Blackwell 16GB GDDR7 ■ LAN:Intel 10Gigabit LAN×2 ■電源:1,200W 80PLUS Platinum ■外形寸法:約175(W)×630(H)×435(D)mm ■ 保証:3年間センドバック方式ハードウェア保証
❸24コア/64GBメモリ搭載モデル
APPLIED CERVO Ryzen Type-RTPRO9965WX/64G
<仕様>
■ OS:Ubuntu 24.04 ■CPU:Ryzen Threadripper PRO 9965WX(24コア/48スレッド)■メモリ:64GB DDR5(16GB×4)■SSD:1TB M.2 NVMe SSD ■HDD:2TB HDD(7200rpm)■GPU:NVIDIA RTX PRO 2000 Blackwell 16GB GDDR7 ■ LAN:Intel 10Gigabit LAN×2 ■電源:1,200W 80PLUS Platinum ■外形寸法:約175(W)×630(H)×435(D)mm ■ 保証:3年間センドバック方式ハードウェア保証
用途・実績例
RAD-Seqの強みである「低コストでの網羅的なSNP(一塩基多型)検出」と「非モデル生物への適用」は、以下の分野で特に活用されています。
農林水産業におけるゲノム選抜育種・マーカー探索
農作物や水産物における有用な形質(耐病性、多収量、環境耐性など)に関連する遺伝的変異の特定と、それを利用した効率的な優良品種の選抜。
生態学・集団遺伝学における多様性評価
野生動植物の集団構造の把握、絶滅危惧種の遺伝的多様性の評価、外来種の侵入経路や由来の特定。
進化生物学・系統地理学
参照ゲノム配列(リファレンス)が存在しない非モデル生物の系統解析や、生物の進化プロセスの解明。
ワークステーション導入・活用実績例
アプライドの大容量メモリ・多コア搭載ワークステーションは、ゲノム解析の現場で頻発するリソース不足を解消する基盤として、以下のようにお役立ていただいています。
国立大学法人 農学部・生命科学系研究室
用途: 地域特産作物(非モデル植物)のRAD-Seqデータを用いた de novo 解析およびゲノムワイド関連解析(GWAS)。
導入効果: リファレンス配列がない状況でのアセンブリ工程において、256GBの大容量メモリが威力を発揮。メモリ不足によるプロセスの異常終了を解消し、Stacks等の解析ツールを用いた処理時間が数日から数時間へと劇的に短縮。
公的研究機関(水産技術センターなど)
用途: 水産資源(海洋生物)の集団遺伝学的な解析および交配家系の管理。
導入効果: 数百検体におよぶ膨大なサンプルの生データ(FASTQ)処理において、高速NVMe SSDによりストレージI/Oのボトルネックを解消。Threadripperの多コア並列処理により、データの品質管理からSNPコーリングまでのパイプライン全体が大幅に高速化。
アグリ・バイオ系スタートアップ企業
用途: 新規バイオ素材開発に向けた遺伝子マーカーの迅速なスクリーニング。
導入効果: バイオインフォマティクス分野の標準である「Ubuntu 24.04 LTS」がセットアップされた状態で納品されるため、専任のIT管理者が不在の環境でも、研究者が煩雑な環境構築に時間を奪われることなく即座に解析へ着手できた。
農林水産業におけるゲノム選抜育種・マーカー探索
農作物や水産物における有用な形質(耐病性、多収量、環境耐性など)に関連する遺伝的変異の特定と、それを利用した効率的な優良品種の選抜。
生態学・集団遺伝学における多様性評価
野生動植物の集団構造の把握、絶滅危惧種の遺伝的多様性の評価、外来種の侵入経路や由来の特定。
進化生物学・系統地理学
参照ゲノム配列(リファレンス)が存在しない非モデル生物の系統解析や、生物の進化プロセスの解明。
ワークステーション導入・活用実績例
アプライドの大容量メモリ・多コア搭載ワークステーションは、ゲノム解析の現場で頻発するリソース不足を解消する基盤として、以下のようにお役立ていただいています。
国立大学法人 農学部・生命科学系研究室
用途: 地域特産作物(非モデル植物)のRAD-Seqデータを用いた de novo 解析およびゲノムワイド関連解析(GWAS)。
導入効果: リファレンス配列がない状況でのアセンブリ工程において、256GBの大容量メモリが威力を発揮。メモリ不足によるプロセスの異常終了を解消し、Stacks等の解析ツールを用いた処理時間が数日から数時間へと劇的に短縮。
公的研究機関(水産技術センターなど)
用途: 水産資源(海洋生物)の集団遺伝学的な解析および交配家系の管理。
導入効果: 数百検体におよぶ膨大なサンプルの生データ(FASTQ)処理において、高速NVMe SSDによりストレージI/Oのボトルネックを解消。Threadripperの多コア並列処理により、データの品質管理からSNPコーリングまでのパイプライン全体が大幅に高速化。
アグリ・バイオ系スタートアップ企業
用途: 新規バイオ素材開発に向けた遺伝子マーカーの迅速なスクリーニング。
導入効果: バイオインフォマティクス分野の標準である「Ubuntu 24.04 LTS」がセットアップされた状態で納品されるため、専任のIT管理者が不在の環境でも、研究者が煩雑な環境構築に時間を奪われることなく即座に解析へ着手できた。