遺伝子系統樹の重曹統合によるゲノム進化解析法と生物学的知識自動獲得システムの開発

基因系统发育树与小苏打结合开发基因组进化分析方法及生物知识自动获取系统

• 批准号: 10168227
• 负责人: 斎藤 成也
• 金额: $ 1.28万
• 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 (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10168227/
• 关键词: 分子進化; 遺伝子系統樹; 筋肉; 組織の進化; Deep Forest

(1) 遺伝子系統樹の重層による筋肉組織の進化的関係の推定筋肉組織に発現するタンパク質の遺伝子の系統樹を推定し,これらを重ね合わせることで,組織の系統樹を推定した。用いたタンパク質は,ミオシン重鎖,ミオシン必須軽鎖,ミオシン調節軽鎖,トロポニンC,筋発生調節因子,アクチンである。PIRデータベースからこれらのタンパク質のアミノ酸配列を相同性検索を用いて抽出し,分子系統樹を作成した。またそれらのタンパク質がからだのどの組織で発現しているかについての記述を抽出し,組織の進化系統樹を推定した。そのあと,これら全体がもっとも矛盾なくあてはまる組織系統樹を,開発したプログラムSuperを用いて選んだ。その結果,脊椎動物の筋肉組織の進化的な関係は,(平滑筋,((心筋,遅筋),速筋))と推定された。無脊椎動物のデータも加えて解析したところ,無脊椎動物の筋肉組織は,脊椎動物の骨格筋(速筋,遅筋,心筋)と起源を共通とするが,脊椎動物の平滑筋はそれらとは独立に生じたと推定された。(2) 分子進化解析システムDeepForestの開発DeepForestは,分子進化学研究を支援するために,HTMLで書かれたドキュメントから呼び出されるCGIプログラムである。ユーザーがスクリプトを書き込むとインタープリターがそれを解釈して述語を呼び出す。また,塩基配列やアミノ酸配列の進化のシミュレーションのようなアプリケーション・プログラムも,CGIを用いたインターフェースによって使うことができる。DeepForestは,以下のWWWで公開している:http://thinker.lab.nig.ac.jp/DeepForest/deepforest.html

（1）由于基因系统发育树的分层，预测肌肉组织的进化关系。通过重叠这些蛋白质，估算了在肌肉组织中表达的蛋白质的系统发育树，然后估算了组织系统发育树。所使用的蛋白质是肌球蛋白重链，肌球蛋白必需轻链，肌球蛋白调节轻链，肌钙蛋白C，肌发生调节因子和肌动蛋白。使用同源性搜索从PIR数据库中提取这些蛋白质的氨基酸序列，以创建分子系统发育树。我们还提取了人体组织的描述，并估计了组织的进化系统发育树。之后，使用开发的程序Super选择了这两者最始终如一的组织系统发育树。结果表明，脊椎动物肌肉组织的进化关系是（平滑肌，（心肌，缓慢的肌肉），快速肌肉）。分析是用无脊椎动物的数据进行的，据估计，无脊椎动物肌肉组织具有脊椎动物骨骼肌（快速肌肉，慢肌，心肌）的共同起源，但是脊椎动物平滑肌却独立于它们。 （2）开发分子进化分析系统DeepForest DeepForest是一项CGI程序，称HTML编写的文档为支持分子进化研究。当用户编写脚本时，解释器会解释并调用谓词。此外，可以通过CGI界面使用应用程序，例如基础序列演化和氨基酸序列的模拟。 DeepForest发表在以下www：http：//thinker.lab.nig.ac.ac.jp/deepforest/deepforest/deepforest.html