新しい分子系統樹作成法の開発とその応用

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06273234
• 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)
• キーワード: 系統樹 / コンピュータプログラム / 塩基の挿入・欠失 / 近隣結合法 / ウマの進化

研究概要

今年度は、以下の2点について研究を行なった;(1) 分岐の程度が小さい塩基配列の系統樹解析の新しい方法を開発し、それを実際のデータに応用することと、(2) 塩基配列の進化において、任意の場所に複数塩基の挿入・欠失を生じることができるコンピュータ・プログラムの作成である。以下に、これらについて説明する。
(1) 遺伝子の系統樹を復元する基礎となるのは、比較した遺伝子配列内で生じた個々の突然変異(ここでは塩基置換を引き起こすタイプのみを考慮した)であるので、遺伝子系統樹を作成したとき、各枝の長さは、塩基置換数(整数値)に比例しているはずである。このような視点にたって、近隣結合法プログラムを変更し、それを用いて最近新たに塩基配列が決定された数種のウマ属のミトコンドリアDNAのデータを分析した。本研究はJRA競走馬総合研究所の石田信繁氏らとの共同研究で、論文はJournal of Molecular Evolutionに印刷中である。
(2) 実際の遺伝子の進化過程にできるだけ近付けることのできるコンピュータシミュレーションを行なえるプログラムを作成する第1歩として、塩基配列の任意の場所に複数塩基の挿入・欠失を生じることができるコンピュータ・プログラムを作成した。挿入・欠失を生じる位置は疑似乱数を発生させて決定し、また長さ(塩基数)の決定には、Saitou and Ueda (1994;Molecular Biology and Evolution,Vol.11,pp.504-512)が報告した挿入・欠失長の分布を用いた。塩基の挿入の場合には、塩基数が決定された後、祖先配列を生成するのに用いたのと同一の塩基組成値をもとに挿入する塩基配列を決定した。

研究成果

• [文献書誌] Saitou N.and Ueda S.: "Evolutionary rate of insertions and deletions in non-coding nucleotide sequences of primates." Molecular Biology and Evolution. 11. 504-512 (1994)
• [文献書誌] Song,Nerurkar,Saitou,et al.: "Genetic analysis and molecular phylogeny of simian T-cell lymphotropic virus type I:evidence for independent virus ecolution in Asia and Africa" Virology. 199. 56-66 (1994)
• [文献書誌] Saitou N.: "A genetic affinity analysis of human populations." Human Evolution. 10(印刷中). (1995)
• [文献書誌] Ishida,Saitou,et al.: "Mitochondrial DNA sequences of various species of the genns Equus with a special retereuce to the phylosenetic relations hip between Przewalskii's wild horse and dowestic horse." Journal of Molecular Evolution. (未定)(印刷中). (1995)
• [文献書誌] Jiu F.,Saitou,et al.: "Genetic polymorphism of ADA in Taiwan ethnic groups." Authropological Science. 103(印刷中). (1995)
• [文献書誌] Oota,Saitou,et al.: "Agenetic study of 2,000-year-old human veuins of Japan (Yayoi period) using mitochondrial DNA sequences." American Journal of Physical Authropology. (未定)(印刷中). (1995)
• [文献書誌] Saitou N.: "Methods for bnilding phylogenetic trees of genes and species,in Griffin & Griffin eds,“Molecalar Biolosy Carrent Innorations and Future Trends"" Horizon Scientific Press,Norforlc,England (印刷中), (1995)
• [文献書誌] Kanno,Mizutani,Saitou,et al.: "Evolution of V214 TCR gene fanily in mice,in Moriwaki et al.eds.,“Genetics in wild Mice"" Japan Scieutific Society Press,Tokyo/S.Kargor,Bascl, 193-202 (1994)