平成15（2003）年度　一般研究２実施報告書

課題番号	15−共研−2030			専門分類		7
研究課題名	分子系統樹推定の諸問題
フリガナ 代表者氏名	ハセガワ　マサミ 長谷川　政美			ローマ字		Hasegawa Masami
所属機関	統計数理研究所
所属部局	予測制御研究系
職　　名	教授
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配分経費	研究費	0千円	旅　費		0千円		研究参加者数	21　人

研究目的と成果（経過）の概要

分子系統樹推定法は、生物学のあらゆる分野での基本的な技術である。本研究では、分
子配列データから系統樹を推定する際の、統計学的な諸問題を研究する。その際、具体的
な生物系統学上の問題の解明を目指しつつ、データ解析法の開発を行なうことが、実質科
学に本当に役立つ方法を作り上げるためには大切なことである。本研究では、生物系統学
のさまざまな分野で実際の問題を扱っている研究者と統計科学の研究者との共同研究を組
織し、異分野の研究者間の討論を通じて、実践的な方法を確立することを目指す。
　哺乳類のミトコンドリアのゲノム・データおよび核にコードされた遺伝子の配列データなどか
ら分子系統樹を推定し、系統樹の上では離れた関係にある動物の間で、形態的に似た形質
が独立に進化するという収斂が、予想以上に頻繁に起っていることを明らかにした。種の数
が増えると可能な系統樹トポロジーの数が爆発的に増えるという困難を回避するために、ベ
イズのMCMCにより候補となるトポロジーを絞り込んだ上で、最尤法を適用する方法を開発し
た。分岐の順番が明らかになると、次に知りたいことは、それらの分岐の時間スケールがどの
ようになっているかということである。従来は進化速度が一定であるという分子時計に基づい
た推定が一般的であったが、実際にはさまざまな原因で進化速度は変動している。そのよう
な進化速度の変動を考慮に入れた年代推定法がThorne-Kishinoらによって開発されてお
り、この方法を哺乳類進化の問題に適用した。この方法の問題点、生物学的な新たな知見な
どが明らかになった。

当該研究に関する情報源（論文発表、学会発表、プレプリント、ホームページ等）

Afrotherian phylogeny as inferred from complete mitochondrial genomes.Y.Murata,M.Nikaido,
T.Sasaki1,Y.Cao,Y.Fukumoto,M.Hasegawa,and N.Okada(2003)Mol.Phylogenet.Evol.28:
253-260.
Mitochondrial phylogeny of hedgehogs and monophyly of Eulipotyphla.M.Nikaido,Y.Cao,M.Harada,
N.Okada,and M.Hasegawa(2003)Mol.Phylogenet.Evol.28:276-284.
The status of the Japanese and East Asian bats of the genus Myotis(Vespertilionidae)based on
mitochondrial sequences.K.Kawai,M.Nikaido,M.Harada,S.Matsumura,L.-K.Lin,Y.Wu,M.
Hasegawa,and N.Okada(2003)Mol.Phylogenet.Evol.28:297-307.
Time scale of eutherian evolution estimated without assuming a constant rate of molecular
evolution.M.Hasegawa,J.L.Thorne,and H.Kishino(2003)Genes Genet.Syst.78:267-283
Topological incongruence between nuclear and chloroplast DNA trees suggesting hybridization in
the urophyllum group of the genus Fagopyrum(Polygonaceae).Y.Nishimoto,O.Ohnishi,and M.
Hasegawa(2003)Genes Genet.Syst.78:139-153.
The phylogenetic relationships of insectivores with special reference to the lesser hedgehog
tenrec as inferred from the complete sequence of their mitochondrial genome.M.Nikaido,Y.Cao,
N.Okada,and M.Hasegawa(2003)Genes Genet.Syst.78:107-112.
The phylogenetic position of red algae revealed by multiple nuclear genes from
mitochondria-containing eukaryotes and an alternative hypothesis on the origin of plastids.H.
Nozaki,M.Matsuzaki,M.Takahara,O.Misumi,H.Kuroiwa,M.Hasegawa,T.Shin-i,Y.Kohara,N.
Ogasawara,and T.Kuroiwa(2003)J.Mol.Evol.,56:485-497
Phylogenetic relationships among JC virus strains in Japanese/Koreans and native Americans
speaking Amerind or Na-Dene.H.-Y.Zheng,C.Sugimoto,M.Hasegawa,N.Kobayashi,A.Kanayama,
A.Rodas,M.Mejia,J.Nakamichi,J.Guo,L.G.Berthiaume,T.Kitamura,and Y.Yogo(2003)J.
Mol.Evol.,56:18-27
Detecting excess radical replacements in phylogenetic trees.T.Pupko,R.Sharan,M.Hasegawa,
R.Shamir,and D.Graur(2003)Gene319:127-135.

研究会を開催した場合は、テーマ・日時・場所・参加者数を記入してください。

研究参加者一覧
氏名	所属機関
Shi　Suhua	Zhongshan University
足立　淳	統計数理研究所
岡田　典弘	東京工業大学
岸野　洋久	東京大学
後藤　修	産業技術総合研究所
Shedlock　Andrew	Department of Zoology, University of Washington
下平　英寿	東京工業大学
曹　纓	統計数理研究所
Zhong　Yang	Fudan University
伊達　敦子	統計数理研究所
二階堂　雅人	東京工業大学
西本　由利子	総合研究大学院大学
橋本　哲男	筑波大学
Martin　William	University of Duesseldorf
三井　英也	総合研究大学院大学
村田　有美枝	東京大学
矢野　隆昭	昭和大学
Yang　Ziheng	University College London
米沢　隆弘	東京大学
任　文偉	東京大学