近縁種間での網羅的遺伝子比較解析に基づいた、原核生物のゲノブ進化機構の研究

前年度までに研究代表者は、マルコフモデルを用いて半自動的かつ網羅的に原核生物ゲノムから水平移行遺伝子を検出する方法(Nakamura Y, et al., Nature Genetics, 2004)の改良に着手してきたが、本年度においてその作業を十分な段階まで達成することができた。従来までの手法では、各遺伝子が水平移行遺伝子かどうかを判定する指標値(HT index)が、その遺伝子の長さに大きく依存してしまい、その結果短い塩基長の遺伝子を偽陽性即ち誤って水平移行遺伝子として検出する傾向があった。本年度では、その欠点を克服するために、遺伝子長の関数として標準化された指標(Standardized HT index)を新たに提案し、これにより遺伝子長に依存した統計的有意水準を設定できるようにした。この標準化HT indexを用いて、より高い信頼性に基づいて水平移行遺伝子を検出することが可能となり、上記にあげた偽陽性の問題も解決された。この新しい手法の応用として、はじめに腸内細菌27種を用いて条件検討した後、約460種の原核生物ゲノム配列を用いて水平移行遺伝子のリストを作成した。上記の作業と並行して、国立遺伝学研究所と共同で水平遺伝子移行の研究を行い、本研究課題に関連して得られたデータを提供した。その成果は国際学術雑誌Molecular Biology and Evolutionに発表された。また、前年度研究代表者は、ドイツ・デュッセルドルフ大学に長期滞在して遺伝子融合・遺伝子分裂に関する共同研究を行ったが、本年度においてその成果をまとめ、Society for Molecular Biology and Evolutionの年次大会(SMBE 2006 Annual Meeting)にて口頭発表を行った。さらに論文をMolecular Biology and Evolution誌に発表した。

前年度までに研究代表者は、マルコフモデルを用いて半自動的かつ網羅的に原核生物ゲノムから水平移行遺伝子を検出する方法(Nakamura Y, et al., Nature Genetics, 2004)の改良に着手してきたが、本年度においてその作業を十分な段階まで達成することができた。従来までの手法では、各遺伝子が水平移行遺伝子かどうかを判定する指標値(HT index)が、その遺伝子の長さに大きく依存してしまい、その結果短い塩基長の遺伝子を偽陽性即ち誤って水平移行遺伝子として検出する傾向があった。本年度では、その欠点を克服するために、遺伝子長の関数として標準化された指標(Standardized HT index)を新たに提案し、これにより遺伝子長に依存した統計的有意水準を設定できるようにした。この標準化HT indexを用いて、より高い信頼性に基づいて水平移行遺伝子を検出することが可能となり、上記にあげた偽陽性の問題も解決された。この新しい手法の応用として、はじめに腸内細菌27種を用いて条件検討した後、約460種の原核生物ゲノム配列を用いて水平移行遺伝子のリストを作成した。上記の作業と並行して、国立遺伝学研究所と共同で水平遺伝子移行の研究を行い、本研究課題に関連して得られたデータを提供した。その成果は国際学術雑誌Molecular Biology and Evolutionに発表された。また、前年度研究代表者は、ドイツ・デュッセルドルフ大学に長期滞在して遺伝子融合・遺伝子分裂に関する共同研究を行ったが、本年度においてその成果をまとめ、Society for Molecular Biology and Evolutionの年次大会(SMBE 2006 Annual Meeting)にて口頭発表を行った。さらに論文をMolecular Biology and Evolution誌に発表した。