ゲノムの遺伝子プロファイルによる生物の形態形成機構の解明

• Project/Area Number: 14740410
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 遺伝
• Research Institution: Hokkaido University (2004); Tokyo Medical and Dental University (2002-2003)
• Principal Investigator: 遠藤 俊徳 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (00323692)
• Project Period (FY): 2002 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2003: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2002: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
• Keywords: 分子進化 / 分子系統樹 / ゲノム / 遺伝子機能 / 機能進化 / ゲノムプロファイル / 標準化系統樹 / 正の自然淘汰 / 遺伝子機能進化

Research Abstract

本研究では遺伝子の進化的背景を知り、機能単位がどのように進化し機能を持ったり変化させたりしてきたかに焦点を当てた研究を進めてきた。昨年度までに分子進化速度に基づく機能解析・推定方法確立の一環として標準化系統樹作成方法確立を行った。標準化系統樹は、相対進化速度を用い、複数の遺伝子系統樹に基づいた複合系統樹で、個々の遺伝子進化速度の誤差を統計的信頼性として表現し、系統樹のトポロジーおよび枝長に信頼性基準および進化速度の変動幅を与え、機能的進化の有無やその時期を推定する上で基準を与えるものである。この方法論および一部の結果については前年度の論文で発表を行った。また大量の実データへの応用は現在進行中で、これを実際に行うためのソフトウェア開発の一部が終了している。この経過は日本分子進化学会にて報告した。また本研究テーマを進める上で重要な遺伝子機能に関して、具体例として薬物代謝に関与する遺伝子ファミリP450に着目し、機能と構造の関係について解析を進め、成果の一部を日本分子生物学会年会で報告した。また当初の大きな目標である、真核生物ゲノム全体に含まれる遺伝子の種類や重複度のベクトルを捉えるという観点では、比較対象に用いるゲノムデータが不十分であるという問題に当たってしまった。このため、自らデータ産生に関与する目的で完全長ヒトゲノムプロジェクトに参画し、分子進化学的視点からの遺伝子機能解析を担当した。この結果は論文(Public Library of Science, Biology)にて報告した。

Research Products

• [Journal Article] Integrative annotation of 21,037 human genes validated by full-length cDNA clones. (2004)
  • Author(s): Imanishi T,.., Endo T,.., Gojobori T, Sugano S, et al.
  • Journal Title: Public Library of Science, Biology. 2 Pages: 856-875
  • NAID: 120004667172
• [Publications] Toshinori Endo, Soichi Ogishima, Hiroshi Tanaka.: "Standardized phylogenetic Tree : A reference to discover functional evolution."Journal of.Molecular Evolution. 57. S174-S181 (2003)
• [Publications] Endo T, Fedorov A, de Souza S, Gilbert W.: "Do intron lies on high or low amino acid conservation?"Molecular Biology and Evolution. 19. 521-525 (2002)
• [Publications] Sasaki T, et al.: "The genome sequence and structure of rice chromosome 1"Nature. 420. 312-316 (2002)
• [Publications] Endo T, Ogishima S, Tanaka H: "Tools to handle biological sequences and alignments for evolutionary studies"Genome Informatics. 13. 543-544 (2002)
• [Publications] Endo T, Ogishima S, Tanaka H.: "Standardized phylogenetic tree : a tool to discover functional evolution"Journal of Molecular Evolution. (Accepted). (2003)