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遺伝子構造データ解析のためのソフトウェアの開発

研究課題

研究課題/領域番号 05558024
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 統計科学
研究機関統計数理研究所

研究代表者

長谷川 政美  統計数理研究所, 予測制御研究系, 教授 (60011657)

研究分担者 矢野 隆昭  昭和大学, 教養部, 助教授 (70081792)
岸野 洋久  東京大学, 教養学部, 助教授 (00141987)
橋本 哲男  統計数理研究所, 教育情報センター, 助教授 (50208451)
安永 照雄  大阪大学, 遺伝情報実験施設, 助教授
研究期間 (年度) 1993 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
12,900千円 (直接経費: 12,900千円)
1995年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1994年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1993年度: 8,700千円 (直接経費: 8,700千円)
キーワード分子系統樹 / 最尤法 / 置換確率行列 / ミトコンドリアDNA / 同義置換 / 多重比較 / イントログレッション / DNA / RNA / 蛋白質 / 確率モデル / タンパク質 / アミノ酸置換 / モデル / シミュレーション / MOLPHY
研究概要

DNAの塩基配列データやタンパク質のアミノ酸配列データから分子系統樹を推定するための最尤法の開発・整備をおこなった。塩基およびアミノ酸の置換確率行列を現実のデータから最尤推定し、これまでよりもはるかに現実的なモデルを構築することができた。最近ミトコンドリアDNAが分子系統学的な研究にひろく用いられるようになってきたが、ミトコンドリアでは遺伝暗号が核・細胞質系のものと多少異なるので、これまでミトコンドリアDNAの全塩基配列が明らかになっている脊椎動物20種のデータを用いて、ミトコンドリアDNAがコードしている蛋白質のアミノ酸置換確率行列を推定した。また、ミトコンドリアDNAのコドンの3番目の同義置換についても、塩基置換確率行列を推定した。このようなさまざまなモデルにもとづいて分子系統樹推定をおこなうプログラムを開発し、一般に公開した。
多重比較の観点からの最尤法によるトポロジー比較の研究を行なうとともに、分子系統学の著書において、方法論をまとめた。
このようにして開発したデータ解析法を、さまざまな生物学上の問題に適用して、いくつかの興味深い知見を得た。マグロ類8種の系統関係を調べた結果、ミトコンドリアDNAから推測される系統関係が、形態や核のDNAによるものと食い違った。このことから、ミトコンドリアDNAのイントログレッションの可能性が示唆され、特に近縁なもの同士の系統関係を推測する際には、注意が必要であることが明らかになった。
これらの成果を論文および報告書として発表した。

報告書

(4件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (55件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (55件)

  • [文献書誌] M. Hasegawa and H. Kishino,: "Accuracies of the simple methods for estimating the bootstrap probability of a maximum likehood tree" Mol. Biol. Evol.11. 142-145 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Cao et al.,: "Phylogenetic relationships among eutherian orders estimated from inferred sequences of mitochondrial proteins." J. Mol. Evol.39. 519-527 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Adachi and M. Hasegawa.: "Improved dating of the human-chimpanzee separation in the mitochondrial DNA tree : heterogeneity among amino acid sites." J. Mol. Evol.40. 622-628 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Adachi and M. Hasegawa.: "Phylogeny of whales : dependence of the inference on species sampling." Mol. Biol. Evol.12. 177-179 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Adachi and M. Hasegawa.: "Tempo and mode of synonymous substitutions in mitochondrial DNA of primates." Mol. Biol. Evol.13. 200-208 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Adachi and M. Hasegawa.: "Model of amino acid substitution in proteins encoded by mitochondrial DNA." J. Mol. Evol.(in press). (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 長谷川政美,岸野洋久: "分子系統学" 岩波書店, 257 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hashimoto et al.: "Protein phylogeny gives a robust estimation for early divergences of eukaryotes : phylogenetic place of a mitochondria-lacking protozoan, Giardia lamblia" Mol.Biol.Evol.11. 65-71 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hasegawa and H.Kishino: "Accuracies of the simple methods for estimating the bootstrap probability of a maximum likehood tree" Mol.Biol.Evol.11. 142-145 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Cao et al.: "Phylogenetic place of guinea pigs : no support of the rodent polyphyly hypothesis from maximum likehood analyzes of multiple protein sequences" Mol.Biol.Evol.11. 593-604 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Yokobori et al.: "Relationship among coelacanths, lungfishes and tetrapods ; a phylogenetic analysis besed on mitochondrial cytochrome oxidase I gene sequences" J.Mol.Evol.38. 602-609 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Cao et al.: "Phylogenetic relationships among eutherian orders estimated from inferred sequences of mitochondrial proteins" J.Mol.Evol.39. 519-527 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shirakura et al.: "Phylogenetic place of a mitochondria-lacking protozoan, Entamoeba histolytica, inferred from amino acid sequences of elongation factor 2" Jpn.J.Genet.69. 119-135 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Cao et al.: "Eutherian phylogeny as inferred from mitochondrial DNA sequence data" Jpn.J.Genet.69. 455-472 (1994)

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      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Adachi and M.Hasegawa: "Improved dating of the human-chimpanzee separation in the mitochondrial DNA tree : heterogeneity among amino acid sites" J.Mol.Evol.40. 622-628 (1995)

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    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Chow and H.Kishino: "Phylogenetic relationships between tuna species of the genus Thunnus (Scombridae : Teleostei) : Inconsistent implications from morphology, nuclear and mitochondrial genomes" J.Mol.Evol.41. 741-748 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Adachi and M.Hasegawa: "Phylogeny of whales : dependence of the inference on species sampling" Mol.Biol.Evol.12. 177-179 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hashimoto et al.: "Phylogenetic place of a mitochondrion-lacking protozoan, Giardia lamblia, inferred from amino acid sequences of elongation factor 2" Mol.Biol.Evol.12. 782-793 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hashimoto et al.: "Phylogenetic place of kinetoplastid protozoa inferred from protein phylogeny of elongation factor 1alpha" Mol.Biochem.Parasitol.70. 181-185 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Mizuta et al.: "The evolutionary relationships between homologs of ribosomal YL8 protein and YL8-like protein" Curr.Genet.28. 19-25 (1995)

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    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Yamamoto et al.: "Nucleotide sequence of the SrRNA gene of Entamoeba gingivalis : applications for construction of a species-specific DNA probe and phylogenetic analysis" Microbiol.Immunol.39. 185-192 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Adachi and M.Hasegawa: "Tempo amd mode of synonymous substitutions in mitochondrial DNA of primates" Mol.Biol.Evol.13. 200-208 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Nakamura et al.: "Phylogenetic place of kinetoplastid protozoa inferred from protein phylogenies of elongation factors 1alpha and 2" J.Biochem.119. 70-79 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Hashimoto and M.Hasegawa: "Origin and early evolution of eukaryotes inferred from the amino acid sequences of translation elongation factors 1alpha/Tu and 2/G" Adv.Biophys.32. 73-120 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kamaishi et al.: "Protein phylogeny of EF-1alpha suggests microsporidians are extremely ancient eukaryotes" J.Mol.Evol.(in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Adachi and M.Hasegawa: "Instability of quarted analyzes of molecular sequence data by the maximum likelihood method : The Cetacea/Artiodactyla relationships" Mol.Phyl.Evol.(in Press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Adachi and M.Hasegawa: "Model of amino acid substitution in proteins encoded by mitochondrial DNA" J.Mol.Evol.(in Press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hasegawa and J.Adachi: "Phylogenetic position of cetaceans relative to artiodactyls : Reanalysis of mitochondrial and nuclear sequences" Mol.Biol.Evol.(in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Nakamura et al.: "Phylogenetic position of Blastocystis hominis that contains cytochrome-free mitochondria, inferred from the protein phylogeny of elongation factor 1alpha" Mol.Biochem.Parasit.(in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hashimoto,T.et al.: "Phylogenetic place of a mitochondrion-lacking protozoan,Giardia lamblia,inferred from amino acid sequences of elongation factd 2." Mol.Biol.Evol.12. 782-793 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Hashimoto,T.et al.: "Phylogenetic place of kinetoplastid protozoa inferred from a protein phylogeny of elongation factor 1α." Mol.Biochem.Parasitol.70. 181-185 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Adachi,J.,Hasegawa,M.: "Phylogeny of whales : dependence of the inference on species sampling." Mol.Biol.Evol.12. 177-179 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Adachi,J.,Hasegawa,M.: "Improved dating of the human-chimpanzee separation in the mitochondrial DNA tree : heterogeneity among amino acid sites." J.Mol.Evol.40. 622-628 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Adachi,J.,Hasegawa,M.: "Tempo and mode of synonymous substitutions in mitochondrial DNA of primates." Mol.Biol.Evol.13. 200-208 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamura.Y,et al.: "Phylogenetic place of kinetoplastid protozoa inferred from protein phylogenies of elongation factors 1α and 2." J.Biochem.119. 70-79 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Hashimoto,T.,Hasegawa,M.: "Origin and early evolution of eukaryotes inferred from the amino acid sequences of translation elongation factors 1α/Tu and 2/G" Advances in Biophysics. 32. 73-120 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Adachi,J.,Hasegawa,M.: "Model of amino acid substitution in proteins encoded by mitochondrial DNA." J.Mol.Evol.(in press). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Adachi,J.,Hasegawa,M.: "Instability of quartet analyses of molecular sequence data by the maximum likelihood method : The Cetaceal Artiodactyla relationships." Mol.Phyl.Evol.(in press). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Hasegawa,M.,Adachi,J.: "Phylogenetic position of cetaceans relative to artiodactyls : Reanalysis of mitochondrial and nuclear sequences." Mol.Biol.Evol.(in press). (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Chow,S.,Kishino,H.: "Phylogenetic relationships between tuna species of the genus Thunnus" J.Mol.Evol.41. 741-748 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 松石隆,岸野洋久,沼知健一: "種苗放流による遺伝子のおきかわりに関する数理モデル" 日本水産学会誌. 61. 326-330 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Adachi,J.,Hasegawa,M.: "The Origin and Past of Modern Humans as Viewod from DNA (S.Brenner and K.Hanihara,eds.)" World Scientific Publ., 23 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 長谷川政美、岸野洋久: "分子系統学" 岩波書店(印刷中), 250 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Hashimoto,T.: "Protein phylogeny jwes a robust estimation for early divergences" Molecular Biology and Evolution. 11. 65-71 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Hasegawa,M.: "Accuracies of the simple methods for estimeting the bootstrap probability" Molecular Biology and Evolution. 11. 142-145 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Cao,Y.: "Phylogenetic place of guinea‐pigs" Molecular Biology and Evolution. 11. 593-604 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Yokobori,S.: "Relationship among coelacanths,lungfishes and tetrapods" Journal of Molecular Evolution. 38. 602-609 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Cao,Y.: "Phylogenetic relationships among eutherian orders" Journal of Molecular Evolution. 39. 519-527 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Adachi,J.: "Phylogeng of whales" Molecular Biology and Evolution. 12. 177-179 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hasegawa,T.Hashimoto: "Ribosomal RNA trees misleading?" Nature. 361. 23-23 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] J.Adachi,Y.Cao,M.Hasegawa: "Tempo and mode of mitochondrid DNA evolution" Journal of Molecular Evolution. 36. 270-281 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hasegawa et al.: "Early branchings in the evolution of eukaryotes" Journal of Molecular Evolution. 36. 380-388 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hasegawa et al.: "Toward a more accurate time scale for the human mt DNA tree" Journal of Molecular Evolution. 37. 347-354 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hasegawa,M.Fujiwara: "Relative efficiencies of ML,MP and NJ methods" Molecular Phylogenetics and evolution. 2. 1-5 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hasegawa,H.Kishino: "Accuracies of the simple methods for estimating the bootstrap probability" Molecular Biology and Evolution. 11. 142-145 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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