1994 Fiscal Year Annual Research Report
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06304002
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Grant-in-Aid for Co-operative Research (A)
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| Research Institution | National Institute of Genetics |
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Principal Investigator |
原田 朋子 (太田 朋子) 国立遺伝学研究所, 集団遺伝研究系, 教授 (80000256)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯塚 勝 九州歯科大学, 歯学部, 助教授 (20202830)
松尾 義則 徳島大学, 総合科学部, 助教授 (80219401)
宮下 直彦 京都大学, 農学部, 助教授 (20212243)
山崎 常行 九州大学, 理学部, 教授 (10108649)
石和 貞男 お茶の水女子大学, 理学部, 教授 (20017205)
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| Keywords | 分子集団遺伝学 / 適応進化 / 中立モデル / 遺伝子重複 / DNA多型 / ショウジョウバエ / 遺伝的変異 / 地域分化 |
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| Research Abstract |
遺伝子レベルでの適応進化につき次のようにいくつかの成果を得た。ショウジョウバエのアミラーゼ遺伝子では、アミノ酸置換がD.pseudoobscuraで高まっていること、および重複した遺伝子間で遺伝子変換が生じていることが見い出され、適応との関係につき検討中である(山崎・舘田)。野生植物のアブラナ科ハクサンハタザオのアルコール脱水素酵素では、種内変異で非同義置換が同義置換に比べ多いのに、近縁種との比較では一般の遺伝子進化でみられるように同義置換が多いことがわかった。この結果はこの蛋白がハクサンハタザオの地域的な環境の違いに適応していることを示唆する(宮下)。アカショウジョウバエのミトコンドリアDNAでAT-rich領域の変異を調べたところ、保存性の部分と変異性の高い部分に分けられることがわかったが、この二つの部分の違いは主として機能的制約の程度の差によるものであると推定できた(田村)。
理論グループは、以上の実験結果の検討を行うとともに以下のような成果も得た。
DNAデータバンクを利用して進化的にみて最近重複したと思われる遺伝子のデータを集め解析した。トロポニンC、α-アクチン、熱ショック蛋白、プロテアーゼインヒビターなどのヒトやマウスの重複遺伝子で、重複後の機能分化に際しアミノ酸置換率が高まっていることがわかった(太田)。ウイルスの進化についても抗原部位など重要な領域でアミノ酸置換が速まっていることが認められた(五條堀)。一方蛋白質や核酸の進化では互助的な置換(突然変異)がかなり一般的と考えられるが、このようなエピスタシスを取り入れた集団遺伝学のモデルにつき解析し、精密な数値計算を行った(飯塚)。中立説に基づく遺伝子系図学およびDNA多型に関する統計についての進展もあった(田嶋)。以上のように数多くの成果をあげることができたので、今後お互いの間の連携を深めより総合的見地にたって研究を進める。
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[Publications] Tomoko Ohta: "Further examples of evolution by gene duplication revealed through DNA sequence comparisons." Genetics. 138. 1331-1337 (1994)
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[Publications] Fumio Tajima: "Estimation of evolutionary distance for reconstructing molecular phylogenetic trees." Molecular Biology and Evolution. 11. 278-286 (1994)
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[Publications] Takashi Gojobori: "Molecular evolution of serine protease and its inhibitor with special reference to domain evolution." Philosophical Transactions:Biological Sciences,The Royal Society. 344. 411-415 (1994)
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[Publications] Yasuo Ina: "Statistical analysis of nucleotide sequences of the hemagglutinin gene of human infleuenza A viruses." Proceedings of the National Academy of Sciences,U.S.A.91. 8388-8392 (1994)
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[Publications] Naohiko Miyashita: "Molecular variation in chloroplase DNA regions in ancestral species of wheat." Genetics. 137. 833-889 (1994)
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[Publications] Hidenori Tachida: "Decay of linkage disequilibrium in a finite island model." Genetical Research. 64. 137-144 (1994)
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[Publications] Tomoko Ohta: "Early Life on Earth" Columbia University Press, 630 (1994)
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[Publications] H.Kitakami: "Advances in Molecular Bioinformatics" IOS Press, 259 (1994)
