分子進化学における総合的遺伝情報解析ソフトウェアの開発研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05554027
• Research Institution: National Institute of Genetics
• Principal Investigator: 五條堀 孝 国立遺伝学研究所, 遺伝情報研究センター, 教授 (50162136)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石和 貞男 お茶の水女子大学, 理学部, 教授 (20017205) ; 斉藤 成也 国立遺伝学研究所, 集団遺伝研究系, 助教授 (30192587) ; 舘野 義男 国立遺伝学研究所, 遺伝情報研究センター, 教授 (00202424) ; 長谷川 政美 統計数理研究所, 予測制御研究系, 教授 (60011657) ; 隈 啓一 京都大学, 理学部, 助手 (10221938)
• Keywords: 分子進化 / 遺伝情報 / 解析ソフトウェア / DNAデータベース / 塩基配列 / 生物分類データベース / 分子系統樹 / 枯草菌デノムデータベース

Research Abstract

本研究の目的は、分子進化学を研究する上で、必要とされる基本的な遺伝情報ソフトウェアを開発し、それを整理して総合化することにある。平成5年度は、分子進化学に関連する遺伝情報解析ソフトウェアやそれに必要なデータベースの整備を行うためのシステム設計やアルゴリズムやインタフェースの準備を行った。本年度は、分散コンピュータ環境における生物分類データベースの統一化システムの開発研究、「DNAデータベース管理システムの開発研究」、「Minimum Description Length原理に基づく分子系統樹構築アルゴリズムの開発研究」、「枯草菌ゲノムデータベースの設計とその解析ソフトウェアの開発」等を具体的に行い、試作に成功した。これらの研究結果は、研究発表の項にリストされているように、国際雑誌や図書の英語による8編の原著論文として、既に出版されている。また一部は現在印刷中である。分子進化学に関連した遺伝情報解析ソフトウェアの開発は、大量の塩基配列データが格納されている「DNAデータベース」をどうシステムとして取り込んだり管理したりするかが、成功の鍵となっていた。このため、「DNAデータベース管理システム」と「分子進化学に関連した遺伝情報解析ソフトウェア」を開発上どのように連携させるかに苦労させられたが、各種のフォーマット変換プログラムの作成等によって、その問題を解決し、試作の成功に導いた。
ここで開発された「分子進化学における各種の遺伝情報解析ソフトウェア」は、分子進化学を研究する上で、極めて重要な解析ツールになることは疑いない。

Research Products

• [Publications] Kitakami,H.: "Toward unification of taxonomy databases in a distributed computer environment." “The Stanford conference,ISMB94". 227-235 (1994)
• [Publications] Perriere,G.: "NRSub:a non‐redundant data base for the Bacillus subtilis genome." Nucleic Acids Research. 22. 5525-5529 (1995)
• [Publications] Ren,F.: "Molecular Evolutionary Phylogenetic Trees Based on Minimum Description Length Principle." Proceedings of the 28th Annual Hawaii Int'l Conf.on System Sciences.5. 165-173 (1995)
• [Publications] Ina,Y.: "Statistical analysis of nucleotide sequences of the hemagglutinin gene of human influenza A viruses." Proc.Natl.Acad.Sci.,U.S.A.91. 8388-8392 (1994)
• [Publications] Miura,T.: "Phylogenetic subtypes of human T‐lymphotropic virus type I and their relations to the anthropological background." Proc.Natl.Acad.Sci.,U.S.A.91. 1124-1127 (1994)
• [Publications] Gojobori T.: "Molecular evolution of serine protease and its inhibitor with special reference to domain evolution" Philosophical Transactions. 344. 411-415 (1994)
• [Publications] Kitakami,H.: "Advances in Mol.Bioinformatics" IOS Press, 257 (1994)
• [Publications] Kitakami,H.: "Proceedings of the 28th Annual Hawaii Int'l Conf.on System Sciences." IEEE Computer Sosiety Press, 362 (1995)