生物の多様性をもたらした進化遺伝学的機構の研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10836024
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 五條堀 孝 国立遺伝学研究所, 生命情報研究センター, 教授 (50162136)
• 研究分担者: 今西 規 国立遺伝学研究所, 生命情報研究センター, 助手 (80270461)
• キーワード: 生物多様性 / ゲノム / 大量解析 / 重複領域 / データベース / 系統樹

研究概要

本研究において、生物多様性を進化遺伝学的な視点から解明することを目的として研究を進めてきた。特に、ヒトゲノム配列決定プロジェクトの終了が間もなくとなりSNPsプロジェクトが始動した現在、このような取り組みは重要性を増している。平成10年度におこなった微生物ゲノムにおける主観比較の研究を更にすすめた(Bellgard and Gojobori 1999)。更に、微生物ゲノムでは、オペロン構造のように機能的に重要であると考えられる領域であってさえも構造可塑性を持つことを示し、ゲノム構造における多様性の様相を明らかにした。加えて、GC含量が大きく変化しゲノム中の塩基構成が多様化する過程を推定するための方法の開発をおこなった(Bellgard and Gojobori 1999)。本年度は、更に、その対象を微生物ゲノムからヒトゲノムにひろげ、MHC領域に注目して詳細な解析をすすめた。ヒトゲノム配列決定の進展により新たに利用可能となった領域中に大規模遺伝子重複領域を発見するとともに、その領域における重複を原因とする構造進化過程を示した。一方、非コード領域の解析から非常に高い塩基多様性を示す領域を発見し、その領域の進化に対するヒッチハイキング効果の関与の可能性を示唆した。
これらの知見は、ゲノム構造の分子レベルの進化におけるダイナミックスと生物多様性の進化機構に関して新たな理解をもたらすことができたと考えられる。

研究成果

• [文献書誌] Bellgard, M.: "Significant differences between the G+C content of synonymous codons in orthologous genes and the genomic G+C content"Cene Special Issue (in press).
• [文献書誌] Guadieri, S.: "Extensive nucleotide variability in a 370kb sequence within the central region of the major histocompatibility complex"Gene Special Issue. 238・1. 157-161 (1999)
• [文献書誌] Baba, T.: "Isolation and characterizaation of a pig major histocompatibility complez (SLA) class II DNA cDNA clone"Immunogenetics. 49. 915-917 (1999)
• [文献書誌] Gaudieri, S.: "Different evolutionary histories in two subgenomic regions of the major histocompatibility complex"Genome Research. 9・6. 541-549 (1999)
• [文献書誌] Bellgard, M.: "Inferring the direction of evolutionary changes of genomic base composition"Trends in Genetics. 15・7. 254-256 (1999)
• [文献書誌] Itoh, T.: "A low rate of nucleotide changes in Escherichia coli K-12 estimated from a comparison of the genome sequences between two different substrains"FEBS Letters. 450. 72-76 (1999)
• [文献書誌] Gaudieri, S.: "Nucleotide diversity within the human major histocompatibility complex : Funcition of hitch-hiking effect, duplications, indels and recombination"6th International workshop on MHC evolution. Hayama. 186-200
• [文献書誌] Shiina, T.: "Multiple class I Loci expressed by the quail MHC"Immunogenetics. 49・5. 456-460 (1999)
• [文献書誌] Itoh, T.: "Evolutionary instability of operon structures disclosed by sequence comparisons of complete microbial genomes"Mol. Biol. Evol.. 16・3. 332-346 (1999)
• [文献書誌] 五條堀孝: "つぎはぎだらけの生き物のゲノム"サイアス・朝日新聞出版局. 4・7. 20-23 (1999)
• [文献書誌] Bellgard, M.: "Annals of the New York Academy of Sciences : New York"L.H. Caporale, Editor.. 434 (1999)