FASTA ファイル形式とは?
.fasta フォーマットは、バイオインフォマティクスデータファイルのカテゴリに属します。.fasta ファイルの内容には遺伝データの配列が含まれます。これらには DNA や RNA の構造に関する情報だけでなく、タンパク質の構造に関する情報も含まれます。内容は、この標準に固有のレイアウトで整理されています。特徴的な機能の1つは、識別子と記述的なアノテーションを記録できる > ヘッダー行(デフラインと呼ばれます)です。各ヘッダーの後には、IUPAC 塩基またはアミノ酸コードを使用した1行以上の生の配列文字が続きます。
.fasta ファイルは1つのファイルに大量の配列を保存できるため、マルチ .fasta ファイルはリファレンスデータベースとしてよく使用されます。これらの情報はすべて、遺伝子解析用の専門プログラムによって使用されます。.fasta フォーマットのおかげで、DNA 比較テストや遺伝子構造の進化に関する研究を行うことができます。
.fasta は識別子と生の配列のみを保存し、クオリティスコアや豊富なアノテーションは保持しないため、補完的なフォーマットが併用されることがよくあります。.fastq ファイルはシーケンシングリードの塩基ごとのクオリティスコアを追加し、GenBankファイル は完全な機能アノテーションを保持します。このフォーマットは、William R. Pearson と David J. Lipman によって彼らの FASTA 配列比較プログラムのために開発され、それ以来、世界中のツールやデータベースで生物学的配列を共有するためのベースラインとなるプレーンテキスト標準となっています。
一般的なバリアント拡張子には、.fa、.fna(核酸配列)、.faa(アミノ酸配列)、.ffn(コード領域配列)などがあります。
セキュリティと安全性
リスク: LOWFASTAファイルは実行可能なコンテンツを含まないプレーンテキストの配列データであるため、開く際のリスクは非常に低いです。現実的な注意点はセキュリティではなく実用面です。全ゲノムの FASTA は数百MBから数十GBになることがあり、標準的なテキストエディタをフリーズさせる可能性があります(AliView やコマンドラインの seqkit/samtools faidx などのストリーミングビューアを使用してください)。また、後続のツールを壊す可能性のある不正なヘッダーや混在した改行コードに注意してください。データの整合性を確保するために、信頼できるソース(NCBI, Ensembl, UniProt)からリファレンス配列を取得してください。
形式の詳細
概要FASTA ファイルを開くプログラム
技術的詳細
詳細仕様| フォーマットタイプ | プレーンテキスト生物学的配列フォーマット。1ファイルあたり1つ以上のレコード |
| ファイルエンコーディング | ASCII / UTF-8 プレーンテキスト。バイナリデータなし |
| レコードヘッダーマーカー | 各ヘッダー行のバイトオフセット0にある «>» (大なり記号、0x3E)。唯一の疑似マジック識別子 |
| ヘッダー(デフライン)構造 | NCBI デフライン規則に従った «>識別子 説明»。データベースやツールで広く採用されている |
| 配列アルファベット | DNA/RNA 用の IUPAC 塩基コード(A, C, G, T, U, N, 曖昧性コード)。タンパク質用の1文字アミノ酸コード |
| マルチレコード対応 | 1ファイルあたりのレコード数は無制限(マルチFASTA)。1つのファイルが完全なリファレンスデータベースとして機能可能 |
| 配列行の折り返し | 通常1行あたり60〜80文字。折り返しは外見上のもの。準拠ツールは改行を無視して配列を再構成する |
| クオリティスコア | サポート対象外。生の配列のみ。塩基ごとのクオリティデータには FASTQ フォーマットが必要 |
| アノテーション対応 | ヘッダー内の識別子とフリーテキストの説明のみ。機能や座標のアノテーションはなし(それらには GenBank/.gb または GFF3 を使用) |
| 圧縮 | ネイティブではなし。一般的に .fasta.gz または .fa.gz として gzip 圧縮されて配布される |
| MIMEタイプ | text/x-fasta (text/plain, application/x-fasta も見られる) |
| 典型的なファイルサイズ | 単一の遺伝子やタンパク質の場合は数KB、全ゲノムやリファレンスデータベースの場合は数十GBに及ぶ |
| バリアント拡張子 | .fa (汎用), .fna (核酸), .faa (アミノ酸), .ffn (コード領域), .frn (非コードRNA) |
| ファイル内整合性チェック | なし。リファレンスリリースには通常、外部の .md5 チェックサムファイルが付属する |
| プラットフォームの使用状況 | クロスプラットフォーム。Linux/HPC バイオインフォマティクスパイプラインで主流であり、Windows や macOS のツールでも広くサポートされている |
| 相互運用性 | 事実上すべての配列解析ツール(BLAST, BWA, STAR, Bowtie2, EMBOSS, Biopython など)で入出力として受け入れられる |
| リリース日 | 1985 (FASTP/FASTA sequence-comparison program; format formalized 1988) |
| 最新バージョン | De facto standard; no formal versioned spec (NCBI defline conventions widely followed) |
| オープンスタンダード | はい · ロイヤリティフリー |
| 仕様書 | www.ncbi.nlm.nih.gov |
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