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

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(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