新しい分子系統樹作成法の開発とその応用

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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。