平成8（1996）年度　共同研究Ａ実施報告書

課題番号	8−共研−95			専門分類		7
研究課題名	分子系統樹推定法の開発
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
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	9　人

研究目的と成果（経過）の概要

配列情報データに基づき、最尤法により分子系統樹を推定するための統計的方法の開発を行うとともに、解析ソフトウエアを整備する。さらに、開発した方法を、分子系統学上の具体的な問題に積極的に適用し、生物や遺伝子の進化に関する知見得ることにより、この分野における統計的方法の有効性を確立することを目指す。


遺伝子構造データ(塩基、アミノ酸配列のデータ)をもとに、最尤法により分子系統樹を推定するための統計的方法の開発とその応用を行うことを目的として研究を進め、以下に示すような成果を得た。
(1)塩基やアミノ酸置換の確率モデルとして新たなものを提案し、AICを用いてそれらの評価を行った。
(2)ヒューリスティックな最尤系統樹探索法の開発・改良を行った。
(3)データ解析のためのソフトウエアを整備し、国内外の多くのユーザーに配布した。
(4)開発した方法を分子系統学上のさまざまな問題、すなわち、ヒトの起源、脊椎動物内部の系統関係、陸上脊椎動物の起源、高等真核生物の分岐過程、真核生物の初期進化の過程、真核生物の起源、古細菌の系統的位置づけ、真正細菌内部の系統関係などの問題に適用し、生物学的に重要な新しい知見を得た。

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）

Adachi, J. and Hasegawa, M.: Instability of quartet analyses of molecular sequence data by maximum likelihood method: The Cetacea/Artiodactyla relationships,Molecular Phylogenetics and Evolution, Vol. 6, 72-76, 1996.
Hasegawa, M. and Fitch, W.M.: Dating the cenancestor of all organisms, Science,Vol. 274, 1750-1750, 1996.

Hasegawa, M.: Protein likelihood of phylogenetic inference and early evolution of eukaryotes, 5th International Congress of Systematic and Evolutionary Biology,Budapest, 1996年8月.
橋本哲男, 長谷川政美: ミトコンドリアをもたない真核生物の系統進化, 日本生化学会大会・日本分子生物学会年会　合同年会, 1996年8月.
橋本哲男, 釜石隆, 北原さお美, 中村嘉宏, 長谷川政美: ペプチド鎖伸長因子EF-1α/TuおよびEF-2/Gの分子進化, 日本生化学会大会・日本分子生物学会年会 合同年会,1996年8月.
北原さお美, 橋本哲男, 矢野隆昭, 中村嘉宏, 長谷川政美: HSP70関連蛋白質の分子進化,日本生化学会大会・日本分子生物学会年会 合同年会, 1996年8月.
長谷川政美: 哺乳類の進化と地理的分布, 日本遺伝学会大会, 1996年10月.
長谷川政美: 真核生物の起源と初期進化, 生命の起源および進化学会講演会, 1997年3月.

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。

1)塩基やアミノ酸置換に関する確率モデルとしてこれまでに考案されているものの他に新たなものの導入を試み、実際のデータ解析を通してそれらの評価を行う。2)系統樹のトポロジー探索に際し、組み合わせ的最適化の手法を導入し、効率のよいスクリーニングの方法を考案する。3)開発した方法を随時分子系統学上の具体的な問題に適用する。大規模データの処理・計算を行うため、統計数理研究所における共同研究体制が必要である。

研究参加者一覧
氏名	所属機関
足立　淳	オックスフォード大学
岸野　洋久	東京大学
北原 さお美	お茶の水女子大学大学院
Cao　Ying	統計数理研究所
土谷　隆	統計数理研究所
橋本　哲男	統計数理研究所
細谷　将彦	琉球大学
矢野　隆昭	昭和大学