分岐過程理論を用いた遺伝子と種の進化過程の新しい解析法の開発

利用分歧过程理论开发基因和物种进化过程的新分析方法

• 批准号: 11874125
• 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 Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11874125/
• 关键词: 分岐過程; 有限集団; 無限集団; 遺伝子系図; シミュレーション

本研究では遺伝子の進化が時間に沿って生じる「分岐過程」モデルを用いている。これは,最近流行している「帰祖理論」が時間を遡るのと異なり,進化の自然な状態をシミュレートしているので,突然変異だけでなく自然淘汰や組み換え,移住などの過程を簡単にモデルに組み込むことができる。本年度は昨年度に引き続き,分岐過程を用いて遺伝子系図を生成するためのプログラム開発を行った。ひとつは基本的な進化過程に関するものである。このプログラムはある特定の遺伝子から出発し,与えられた遺伝子伝達確率(次世代に何個のコピーを伝えるかについての確率分布)にしたがってコピー数を増減してゆく過程をシミュレートする。実際にある遺伝子が何個のコピーを次世代に残すかは,疑似乱数を発生させるモンテカルロ法を用いている。すでに,遺伝子が分岐して子孫遺伝子を残してゆく過程をグラフィカルに表示できるソフトを完成させた。現在,基本的な変数(ポアソン分布などの,単純な遺伝子伝達確率分布の平均や分散)のもとで理論的な期待値と実験値が一致するかどうかを調べているところである。本年度に開発したもうひとつのプログラムは,大量の塩基配列データを高速に処理することのできるアルゴリズムを備えたものである。これは多重整列がすでに行われたデータの利用を前提としており,それらから同一配列を合体した後,単一変異(いわゆるシングルトン)を持つサイトを取り除く。この後に再び同一配列が新たに発生したかどうかをチェックする。このプログラムは,シミュレーションで生成された大規模データの解析だけでなく,実際のデータ解析にも有用である。今後,本研究で開発したこれらのプログラムを用いて分岐過程の大規模なシミュレーションを行う予定である。

This study で は 伝 son の が evolution time に along っ て raw じ る "branching process" モ デ ル を with い て い る. , most recently こ れ は し て い る を "帰 progenitor theory" が time back る の と different な り, evolutionary の natural state な を シ ミ ュ レ ー ト し て い る の で, suddenly - different だ け で な く natural selection み や group in え, move live な ど の process を Jane 単 に モ デ ル に group み 込 む こ と が で き る. This year's annual に は yesterday quoted き 続 き, branching process を with い て heritage 伝 daughter 図 を generated す る た め の プ ロ グ ラ ム open 発 を line っ た. The basic process of な evolution に is related to する な である である である. こ の プ ロ グ ラ ム は あ る specific の posthumous son 伝 か ら out 発 し, with え ら れ た heritage 伝 伝 son of probabilistic (nextgen に what a の コ ピ ー を 伝 え る か に つ い て の probabilistic distribution) に し た が っ て コ ピ ー number を rights reduce し て ゆ く process を シ ミ ュ レ ー ト す る. Be interstate に あ る heritage 伝 が son what a の コ ピ ー を nextgen に residual す か は, number of suspected disorderly を 発 raw さ せ る モ ン テ カ ル を ロ method with い て い る. Son す で に, heritage 伝 が branching し て sons heritage 伝 son を residual し て ゆ く process を グ ラ フ ィ カ ル に said で き る ソ フ ト を complete さ せ た. Now, basic な - number (ポ ア ソ ン distribution な ど の, 単 pure な heritage 伝 son 伝 の や dispersion) of probabilistic distribution の も と で な expect of the theory of numerical と be 験 numerical が consistent す る か ど う か を adjustable べ て い る と こ ろ で あ る. This annual に open 発 し た も う ひ と つ の プ ロ グ ラ ム は, a large number of の salt base with column デ ー タ を high-speed に 処 Richard す る こ と の で き る ア ル ゴ リ ズ ム を prepared え た も の で あ る. こ れ は more reforming columns が す で に line わ れ た デ ー タ の を presupposition と し て お り, そ れ ら か ら same match column を fit し た after 単 a - vision (い わ ゆ る シ ン グ ル ト ン) を hold つ サ イ ト を り except く. After the に and び are in the same configuration, the が new たに occurs, the <s:1> た う う う をチェッ をチェッ する する する こ の プ ロ グ ラ ム は, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン で generated さ れ た large-scale デ ー タ の parsing だ け で な く, be interstate の デ ー タ parsing に も useful で あ る. In the future, this research で open 発 し た こ れ ら の プ ロ グ ラ ム を with い て の branching process mass な シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を line う designated で あ る.

项目成果

Kobayashi K.: "An analysis of polymorphism for the ABO blood group genes in a Japanese population based on polymerase chain reaction"Anthoropological Science. 107・2. 109-121 (1999)

小林K.：“基于聚合酶链式反应的日本人群ABO血型基因多态性分析”人类学107・2（1999）。

Jin F.: "Population genetic studies on nine aboriginal ethnic groups of Taiwan, I. Red blood cell enzyme systems"Anthropological Science. 108・3. 229-246 (1999)

金峰：“台湾九个原住民族的群体遗传学研究，I.红细胞酶系统”人​​类学108・3 229-246（1999）。

斎藤成也: "遺伝子系統樹から生物進化を捉える"動物遺伝育種シンポジウム組織委員会編,『家畜ゲノムと新たな家畜育種戦略』. 401-406 (2000)

Seiya Saito：“从基因系统发育树理解生物进化”，动物遗传学与育种研讨会组委会编辑，“牲畜基因组和新牲畜育种策略”401-406（2000）。

北上始: "異種系統間の調停のためのゼロ交差制約の充足"情報処理学会論文誌:データベース. 40. 1-14 (1999)

Hajime Kitakami：“不同谱系之间调解的零交叉约束的满足”日本信息处理协会交易：数据库 40. 1-14 (1999)。

Wang L.: "Genetic structure of a 2500-year-old human population in China and its spatiotemporal changes"Molecular Biology and Evolution. 17・9. 1396-1400 (2000)

王丽：“2500年前中国人类的遗传结构及其时空变化”，《分子生物学与进化》17・9（2000）。