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分岐過程理論を用いた遺伝子と種の進化過程の新しい解析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 11874125
研究種目

萌芽的研究

配分区分補助金
研究分野 系統・分類
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

斎藤 成也  国立遺伝学研究所, 集団遺伝研究系, 助教授 (30192587)

研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2000年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1999年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード分岐過程 / 有限集団 / 無限集団 / 遺伝子系図 / シミュレーション
研究概要

本研究では遺伝子の進化が時間に沿って生じる「分岐過程」モデルを用いている。これは,最近流行している「帰祖理論」が時間を遡るのと異なり,進化の自然な状態をシミュレートしているので,突然変異だけでなく自然淘汰や組み換え,移住などの過程を簡単にモデルに組み込むことができる。
本年度は昨年度に引き続き,分岐過程を用いて遺伝子系図を生成するためのプログラム開発を行った。ひとつは基本的な進化過程に関するものである。このプログラムはある特定の遺伝子から出発し,与えられた遺伝子伝達確率(次世代に何個のコピーを伝えるかについての確率分布)にしたがってコピー数を増減してゆく過程をシミュレートする。実際にある遺伝子が何個のコピーを次世代に残すかは,疑似乱数を発生させるモンテカルロ法を用いている。すでに,遺伝子が分岐して子孫遺伝子を残してゆく過程をグラフィカルに表示できるソフトを完成させた。現在,基本的な変数(ポアソン分布などの,単純な遺伝子伝達確率分布の平均や分散)のもとで理論的な期待値と実験値が一致するかどうかを調べているところである。
本年度に開発したもうひとつのプログラムは,大量の塩基配列データを高速に処理することのできるアルゴリズムを備えたものである。これは多重整列がすでに行われたデータの利用を前提としており,それらから同一配列を合体した後,単一変異(いわゆるシングルトン)を持つサイトを取り除く。この後に再び同一配列が新たに発生したかどうかをチェックする。このプログラムは,シミュレーションで生成された大規模データの解析だけでなく,実際のデータ解析にも有用である。
今後,本研究で開発したこれらのプログラムを用いて分岐過程の大規模なシミュレーションを行う予定である。

報告書

(2件)
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (7件)

  • [文献書誌] Wang L.: "Genetic structure of a 2500-year-old human population in China and its spatiotemporal changes"Molecular Biology and Evolution. 17・9. 1396-1400 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Saitou N.: "Programs for constructing phylogenetic trees and networks of closely related sequences"IIAS International Symposium on Biodiversity International Institute for Advanced Studies. 45-50 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 斎藤成也: "遺伝子系統樹から生物進化を捉える"動物遺伝育種シンポジウム組織委員会編,『家畜ゲノムと新たな家畜育種戦略』. 401-406 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Oota H.: "Molecular genetic analysis of remains of a 2,000-yen-old human population in China and its relevance for the origin of the modern Japanese population"American Journal of Human Genetics. 64・1. 250-258 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kobayashi K.: "An analysis of polymorphism for the ABO blood group genes in a Japanese population based on polymerase chain reaction"Anthoropological Science. 107・2. 109-121 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Jin F.: "Population genetic studies on nine aboriginal ethnic groups of Taiwan, I. Red blood cell enzyme systems"Anthropological Science. 108・3. 229-246 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 北上始: "異種系統間の調停のためのゼロ交差制約の充足"情報処理学会論文誌:データベース. 40. 1-14 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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