塩基配列擬種分布の進化と共進化の理論―特に制限酵素認識配列の進化を中心に

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14540581
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 佐々木 顕 九州大学, 大学院・理学研究院, 助教授 (90211937)
• Keywords: 制限・修飾酵素 / 認識配列 / バクテリア / ファージ / 共進化 / 塩基配列 / ワード頻度

Research Abstract

バクテリアの制限・修飾酵素系は、非自己の(=修飾されていない)DNAを特定の認識配列部位で切断することによりファージの感染を防ぐ生体防御システムである。このホスト生体防御系により、寄生者ゲノムの塩基配列には強い自然選択が働く。実際、ファージゲノム中にはホストの制限酵素によって認識される部分配列が極端に少ないことが知られており、restriction avoidanceと呼ばれている。本課題では、制限酵素による切断、DNA結合タンパク質の結合不良あるいは誤った部位への結合による遺伝子発現調節の乱れという選択圧のもとで、制限酵素およびDNA結合タンパク質の認識配列がどう進化するか、そしてこの選択圧がゲノムの部分配列出現頻度(ワード頻度)をどう改変するかについての包括的な数学理論を構築した。成果はケンブリッジ大学やプリンストン高等研究所での国際シンポジウムで発表した。論文は投稿中である。

Research Products

• [Publications] Krakauer D C, Sasaki A: "Noisy clues to the origin of life"Proc.Roy.Soc.Lond.B. 269. 2423-2428 (2002)
• [Publications] Gilchrist M, Sasaki A: "Modeling host-parasite coevolution : A nested approach based on mechanistic models"J.Theor.Biol.. 218. 289-308 (2002)
• [Publications] Kamo M, Sasaki A: "The effect of cross-immunity and seasonal forcing in multi-strain epidemic model"Physica D. 165. 228-241 (2002)
• [Publications] Boots M, Sasaki A: "Host extinction in spatially explicit host-parasite systems"American Naturalist. 159. 706-709 (2002)
• [Publications] Sasaki A, Hamilton W D, Ubeda F: "Clone mixture and a pacemaker : new facets of Red-Queen theory and ecology"Proc.Roy.Soc.Lond.B. 269. 761-772 (2002)
• [Publications] Sasaki A, Kawaguchi I, Yoshimori A: "Spatial mosaic and interfacial dynamics in Mullerian mimicry system"Theor.Pop.Biol.. 61. 49-71 (2002)
• [Publications] Nakamaru M, Sasaki A: "Can transitive inference evolve in animals playing hawk-dove game?"J.Theor.Biol.. (in press).
• [Publications] Boots M, Sasaki A: "Evolution of sexually and vector transmitted diseases"Ecology Letters. (in press).
• [Publications] Sasaki A: "Coevolution in gene-for-gene systems. In"Adaptive Dynamics of Infectious Diseases : In pursuit of virulence management", U.Diekmann, J.A.J.Metz, W.Sabelis and K.Sigmund (Ed.), pp.223-247"Cambridge University Press. 532(223-247) (2002)