| 研究課題/領域番号 |
19H04070
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分60030:統計科学関連
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| 研究機関 | (財)進化生物学研究所 (2020-2021)
東京大学 (2019) |
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研究代表者 |
岸野 洋久 (財)進化生物学研究所, その他部局等, 客員研究員 (00141987)
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| 研究分担者 |
北田 修一 東京海洋大学, 学術研究院, 名誉教授 (10262338)
中道 礼一郎 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(横浜), 主任研究員 (70401255)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2019年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
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| キーワード | 分子進化 / 集団ゲノム / 高次多変量解析 / 階層分散分析 / 高次元多変量解析 / 高次元多変量解 / グラフィカルモデル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
種内の遺伝的多様性は近現代に生じた突然変異に起因するのに対して、種間の遺伝的多様性は長期にわたる桁違いに多くの変異を反映している。そこで、多遺伝子系統樹を分散分析して突然変異率と遺伝子への淘汰圧を分離し、種、集団、個体レベルでの多様性を総合的に分析するための統計モデルを開発する。種間の比較では遺伝子の変わりやすさと表現型を関連づけ、分集団間の比較ではアレル頻度と環境の関連を分析し、個体間の比較では表現型と遺伝子型の分集団内の関連を調べる。これらを総合してグラフ表現することにより、環境が生活史へ及ぼす淘汰圧の実体を探り、遺伝的背景について包括的に理解する。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、表現型と遺伝子型の種内・種間の多様性を総合的に理解することを目的とした。種間の分析では、分子進化速度を予測因子として生活史の諸形質の間の共進化を推定した。種内の遺伝的多様度が長期にわたる分子進化速度に依存することが明らかになった。分子進化速度による予測からの偏差から、種特異的な選択圧を検出する方法を開発した。集団史に照らして多形質共適応を理解する探索的解析を提案した。多形質の方向性淘汰の歴史を表現する行列に主成分分析を適応し、主たる共適応を検出し、これを集団分化・混合グラフ上にマッピングした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で提案する手法は、集団にかかる選択圧と適応を種間比較の中で相対化するものである。種の形態的進化には、結合組織よりもむしろ上皮細胞の進化が主に寄与しており、ヒトにおいては、免疫系の進化と感染症関連遺伝子への機能的な制約の強化が適応進化の代表例であった。共適応の探索的データ分析は、対称を絞った分析・実験では気づかない適応にも光を投げかける。アメリカ北西部の野生ポプラの解析では、光合成関連形質と成長関連形質の気温と日長への応答、地上部環境の選択への制限因子としての土壌条件が示唆された。
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