新しい分子系統樹作成法の開発とその応用

新型分子系统发育树构建方法的开发及其应用

基本信息

批准号：
07265229
负责人：
斎藤成也
金额：
$ 0.96万
依托单位：
National Institute of Genetics
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07265229/
关键词：
分子進化分子系統樹ネットワーク法最尤法 ABO四液型

项目摘要

(1)ネットワーク法を用いて,ヒトを含む霊長類のABO血液型遺伝子の塩基配列データを分析した。その結果,従来の最大節約法を用いた分析では明快にできなかった次の2点が推測された;B型対立遺伝子がヒト・ゴリラ・ヒヒの系統で独立に祖先型のA型対立遺伝子から生じたこと,ヒトのO-1型対立遺伝子は,A型対立遺伝子とO-2型対立遺伝子のあいだの遺伝子内組換えによって生じた可能性が高いこと,である。また,ABO型血液遺伝子とホモロジーのある他の遺伝子との比較も行ない,これらの遺伝子族がおそらく脊椎動物の出現以前にすでに存在していたと推定した。本研究は米国ラホヤ癌研究所の山本文一郎博士との共同研究であり,現在論文を執筆中である。(2)最尤系統樹推定アルゴリズムを並列環境へ実装する目的で,新世代コンピューター開発機構(ICOT)の並列論理型言語KL1を用いて以下のプログラムを試作し,並列環境でその効率を調べた。(i)contour/1は対数尤度局面を生成し、最尤値を与える点に至るまでの尤度曲面の変化の様子を知ることができる。このプログラムはふたつの並列実行方法のいずれかを選択することができる。また疑似的にトポロジー空間の探索の際の負荷分散の様子を実現しているので、並列論理型言語を用いた最尤法の効率についてある程度の予想を立てることができる。(ii)traverse/3は、系統樹のすべての枝を横断的に変化させることにより,最尤値を与えるような枝長の組み合わせ(枝長空間)を探索する。本プログラムは塩基配列・アミノ酸配列どちらでも扱うことができるが,アミノ酸配列の場合はさらなる高速化が必要である。本研究は北陸先端科学技術大学院大学の國藤進教授らとの共同研究であり,昨年論文を発表した(OOta,Saitou,and Kunifuji,1995)。

（1）使用网络方法分析了包括人类在内的灵长类动物的ABO血型基因的核苷酸序列数据。结果表明，使用常规最大储蓄方法在分析中尚不清楚的两个点：B等位基因是由祖先类型的A型等位基因独立生成的，在人，大猩猩和狒狒线上是由A-type等位基因和O-2等位基因之间的内置重组引起的。我们还将ABO血液基因与其他基因与同源性进行了比较，并估计这些基因家族在出现之前已经存在。这项研究是La Jolla癌症研究所的Yamamoto Fumiichiro博士的联合研究项目，目前正在撰写论文。（2）为了在平行环境中实施最大似然系统发育估计算法，使用新一代计算机开发机构（ICOT）的平行逻辑语言KL1进行了以下程序，并在并行环境中研究了其效率。（i）轮廓/1生成对数似然阶段，并且有可能知道可能表面如何变为给出最大似然值的点。该程序可以选择两种并行执行方法之一。此外，由于在搜索拓扑空间时，负载平衡是基于伪的，因此可以使用并行逻辑语言对最大似然方法的效率进行一些预测。（ii）遍历/3个搜索分支长度（分支长度空间）的组合，这些组合长度通过在整个横截面上更改系统发育树的所有分支来提供最大似然值。该程序可以处理碱和氨基酸序列，但是氨基酸序列需要进一步加速。这项研究是Hokuriku科学技术研究生院的Kunifuji Susumu教授的联合研究项目，并于去年发表了一篇论文（Oota，Saitou和Kunifuji，1995年）。