遺伝子配置情報に基づくゲノム構造比較法の開発

基于基因位置信息的基因组结构比对方法的发展

• 批准号: 12208038
• 负责人: 堀本 勝久
• 金额: --
• 依托单位: 佐賀医科大学
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12208038/
• 关键词: ゲノム比較; ゲノム進化; 遺伝子配置; 環状ゲノム; 線形ゲノム; 細菌ゲノム; 酵母ゲノム; ゲノム重複

既に開発した環状ゲノム比較法に更に改良を加え、ゲノム間の遺伝子配置の類似性について統計的有意性を推定することができるようにした。19種細菌ゲノムのorthologous遺伝子の配置情報を既存のデータベースから収集し、この方法によって、各ゲノム間でorthologous遺伝子の配置の数理的特性を解析した。その結果、ランダムな配置に対して相対的位置が統計的有意に維持された遺伝子群の存在が明らかになった。さらに、真正細菌ゲノム間で最も類似な配置を実現する方向は、2つのゲノムの複製開始・終止点が一致する方向であった。最近、近縁細菌のゲノム比較によって、複製点を対称軸とした遺伝子の移動が遺伝子再配置において最も頻繁に起こる遺伝子移動のパターンの一つである事が報告されている。この報告は、我々の方法の解析結果を支持する。複製点に対する対称移動が再配置の駆動力であれば、最も類似な配置は複製点が一致する方向で実現される可能性が高いからである。線形ゲノム比較のために、関連遺伝子のクロモゾーム上の配置を比較する方法のプロトタイプを開発した。この方法によって、酵母ゲノム上の重複遺伝子について、それらの種類と位置を考慮して16の酵母クロモゾームを比較した結果、7つのクラスターにクロモゾームが分類された。このことは、従来提唱されている、現在の酵母ゲノムが2倍体であるという仮説を支持すると共に、祖先型のクロモゾーム・ペアを具体的に示唆する。このように、従来の遺伝子配列比較に基づくボトムアップのアプローチに加え、遺伝子配置に基づくトップダウンのアプローチの開発は、ゲノム比較において新しい巨視的な観点を提供し、新しい知見を得ることができた。また、環状ゲノム比較の方法を更に多数のゲノム間の多様な関連遺伝子群に適用すると共に、線形ゲノム比較においても巨視的且つ網羅的な方法を開発・改良する必要性を示唆する。

Both open に 発 し た annular ゲ ノ ム comparison に more に improved を え, ゲ ノ ム の between heritage 伝 child configuration の similarity に つ い て statistical presumption to sexual を す る こ と が で き る よ う に し た. Traces of 19 kinds of bacteria ゲ ノ ム の orthologous 伝 son の configuration information を existing の デ ー タ ベ ー ス か ら 収 し, こ の way に よ っ て, various ゲ ノ ム で between orthologous heritage 伝 son の configuration characteristics of の mathematical analytical し を た. そ の results, ラ ン ダ ム な configuration に し seaborne て in the location of the seaborne が statistics intentionally に maintain さ れ た heritage 伝 subgroup の exist が Ming ら か に な っ た. さ ら に, real bacteria ゲ ノ ム で も most similar between な configuration を be presently す る direction は, 2 つ の ゲ ノ ム の consistent copy start, end point が す る direction で あ っ た. Recently, nearly try bacteria の ゲ ノ ム compare に よ っ て, copy some を said shaft seaborne と し た posthumous son 伝 の mobile が heritage 伝 son relocation に お い て since the most frequent も に こ る posthumous son 伝 mobile の パ タ ー ン の a つ で あ る matter が report さ れ て い る. The <s:1> <s:1> report and the parsing result of my 々 <s:1> method <e:1> を support する. Copy some に す seaborne る called mobile seaborne が relocation の 駆 power で あ れ ば, the most similar な も configuration は consistent copy some が す る direction で be presently さ れ likely が る い か ら で あ る. Linear ゲ ノ ム is の た め に, masato even survived 伝 の ク ロ モ ゾ ー ム の configuration を comparative す る method の プ ロ ト タ イ プ を open 発 し た. こ の way に よ っ て, yeast ゲ ノ ム の repeat on heritage 伝 son に つ い て, そ れ ら の kinds と position を consider し て 16 の yeast ク ロ モ ゾ ー ム を compare し た results, 7 つ の ク ラ ス タ ー に ク ロ モ ゾ ー ム が classification さ れ た. こ の こ と は, 従 to sing さ れ て い る, now の yeast ゲ ノ ム が double body で あ る と い う 仮 says を support す る と に, ancestral type の ク ロ モ ゾ ー ム · ペ ア を specific に in stopping す る. こ の よ う に, 従 の heritage 伝 with sequence comparison に base づ く ボ ト ム ア ッ プ の ア プ ロ ー チ に え, heritage 伝 son configuration に base づ く ト ッ プ ダ ウ ン の ア プ ロ ー チ の open 発 は, ゲ ノ ム compare に お い て new し い the macroscope な 観 point を し, new し い knowledge を have る こ と が で き た. Compared ま た, annular ゲ ノ ム の way more に を most の ゲ ノ ム の among many others な masato even heritage 伝 subgroup に applicable す る と に, linear ゲ ノ ム compare に お い て も macroscope and つ snare を open 発 な method, improved す る necessity を in stopping す る.

项目成果

Hiroyuki Toh: "Inference of Genetic networks from Expression profile by Graphical Gaussian Modeling"Genome Informatics 2000. 11. 242-243 (2000)

Hiroyuki Toh：“通过图形高斯建模从表达谱推断遗传网络”基因组信息学 2000. 11. 242-243 (2000)

Katsuhisa Horimoto: "A Procedure for Estimating Cluster Boundaries in Gene Expression Profile Data"Genome Informatics 2000. 11. 247-248 (2000)

Katsuhisa Horimoto：“基因表达谱数据中估计簇边界的程序”Genome Informatics 2000. 11. 247-248 (2000)

Katsuhisa Horimoto: "Feasibility of Gene-Location Distance in Microbial Genome Analysis"INFORMATION. 3. 263-269 (2000)

Katsuhisa Horimoto：“微生物基因组分析中基因位置距离的可行性”信息。

Satoshi Fukuchi: "Classification of linear chromosomes"Proceedings of Second International Congress ISAAC. 2. 1199-1207 (2000)

Satoshi Fukuchi：“线性染色体的分类”第二届国际大会 ISAAC 论文集。

Hiroaki Saitoh: "A Comprehensive Comparison between Locations of Orthologs in Circular Microbial Genomes"Genome Informatics 2000. 11. 333-334 (2000)

Hiroaki Saitoh：“环状微生物基因组中直向同源物位置的综合比较”基因组信息学 2000. 11. 333-334 (2000)