遺伝情報の解析

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最尤法に基づき、DNA塩基配列デ-タあるいはたんぱく質のアミノ酸配列デ-タから進化の系統樹を推定するための方法を開発した。最尤法で得られた系統樹がどの程度まで信頼できるものであるかを示す指標としてブ-トストラップ確率を考え、これを簡単に計算できる方法を開発した。更に、一つの遺伝子だけではなく、複数のさまざまなタイプの遺伝子や蛋白質のデ-タのもつ情報を総合的に活用して、系統樹のブ-トストラップ確率が計算できるようになった。最尤法の一般化である情報量基準AICを用いて、必ずしも分子進化速度が一定でない場合でも、系統樹における枝分かれの年代が推定できるようになった。これらの方法をさまざまのデ-タに適用することにより、以下の知見を得た。第一に、霊長類ミトコンドリアDNAの進化において、原猿類のキツネザルの系統で異常にトランジションの速度が減少していることが見出され、ミトコンドリアDNAの突然変異の機構をさぐる上で貴重な知見が得られた。第二に、ATPア-ゼや伸長因子(TuとG)など現存生物の共通祖先において重複した遺伝子を用いて、古細菌、真正細菌、真核生物の間の系統関係を調べた結果、古細菌は真核生物に近いことが明らかになった。このことは真核生物の起原をさぐる上で、貴重な知見を与えるものである。このほかにも、生物進化や遺伝子の進化を明らかにする上で重要な知見がいくつか得られた。統計約2300種の遺伝子(cDNA)塩基配列デ-タがコンピュ-タに入力された。このほとんどはGenBankなどの最新のデ-タベ-スに入力されていないものであり、チェックが厳重になされているので信頼度が高い。塩基配列デ-タを翻訳し、たんぱく質デ-タベ-スにも格納した。新しいデ-タを附加したたんぱく質デ-タベ-スがホモロジ-探査に利用され、いくつかの成果を得た。