昭和63（1988）年度　共同研究実施報告書

課題番号	63−共研−82			専門分類		7
研究課題名	遺伝子構造データ解析のための統計的方法の開発
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	3　人

研究目的と成果（経過）の概要

最近の遺伝子工学と新しいＤＮＡ配列決定法の発明に伴ない，各種遺伝子構造データが急速な勢いで蓄積されつつある。そのようなデータから生物進化に関する知見を得るための方法の開発が本研究の目的である。進化における遺伝子構造の変化は確率的な現象であるので，統計的なモデルにもとづいて解析することが必要である。しかし従来の方法には，この点に関する十分な認識がなかった。本研究では従来の方法の欠陥を正し，この分野において統計的方法の有用性を確立することを目ざす。


相同な遺伝子の進化的系統関係を明らかにするため，ＡＩＣによる解析法を開発した。ＡＩＣ最小の系統樹が他の系統樹にくらべてどの程度有意に真の系統樹の良い候補であるかを見るために，ＡＩＣの差の分散を評価した。そのためにまずブートストラットを用いたが，計算が大変なため，分散を近似式で表現し，簡便に計算する方法を開発した。さらに，これまで適用範囲が塩基配列データに限られていたのを，アミノ酸配列データにも適用できるようにした。
分子時計による分岐年代推定法を，進化速度が一定でない場合にも適用できるようにした。
これらの方法を霊長類ＤＮＡのデータに適用し，ヒトの進化的位置に関して新たな知見を得た。

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）

Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｒａｎｃｈｉｈｇ ｄａｔｅｓ ａｍｏｎｇ ｐｒｉｍａｔｅｓ ｂｙ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｃｌｏｃｋｓ ｏｆ ｎｕｃｌｅａｒ ＤＮＡ ｗｈｉｃｈ ｓｌｏｗｅｄ ｄｏｗｎ ｉｎ Ｈｏｍｉｎｏｉｄｅａ．Ｍ．Ｈａｓｅｇａｗａ，Ｈ．Ｋｉｓｈｉｎｏ，ａｎｄ Ｔ．Ｙａｎｏ
Ｊ．Ｈｕｍａｎ Ｅｖｏｌ．（印刷中）
Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ ｅｓｔｉｍａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙ ｔｒｅｅ ｔｏｐｏｌｏｇｉｅｓ ｆｒｏｍ ＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｄａｔａ，ａｎｄ ｔｈｅ ｂｒａｎｃｈｉｎｇ ｏｒｄｅｒ ｉｎ Ｈｏｍｉｎｏｉｄｅａ．
Ｈ．Ｋｉｓｈｉｎｏ ａｎｄ Ｍ．Ｈａｓｅｇａｗａ，Ｊ．Ｍｏｌ．Ｅｖｏｌ．（印刷中）
Ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｔｏ ｔｉｍｅ．
Ｈ．Ｋｉｓｈｉｎｏ ａｎｄ Ｍ．Ｈａｓｅｇａｗａ，Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ（印刷中）

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。

遺伝子構造データから分子進化や生物の系統進化に関する知見を得るため，最尤法にもとづいた統計的方法の開発を行なう。この際どのような統計モデルを選ぶかという問題と，ぼう大な数の可能な系統樹の中からいかにして尤度最大のものを選び出すかというアルゴリズムの問題がある。また分子時計の考えを用いて生物種間の分岐年代を推定するための方法を開発する。ここで，系統ごとに進化速度に差がある場合には，そのような差をデータから推定できるような解析法を最尤法のわくの中で開発する。このような解析を，単に遺伝子構造データだけでなく，遺伝子のコードしている蛋白質のデータまで広げることにより，発がん遺伝子の進化に関しても新しい知見が得られるものと期待される。

研究参加者一覧
氏名	所属機関
岸野　洋久	東京大学
矢野　隆昭	昭和大学