平成16（2004）年度　一般研究２実施報告書

課題番号	16−共研−2031			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		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
所在地
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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	16　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における基本的な技術である。本研究の目的は、
分子配列データから系統樹を推定するための統計手法の開発を行なうことである。分子進化は、
偶然性の関わる確率過程とみなすことができるので、DNAやたんぱく質の配列データから過去
の進化の歴史を推測することは、統計的推測の問題になる。このような統計手法の開発に際し
て、具体的な生物系統学上の問題の解明を目指しながらデータ解析法の開発を行なうことが、
真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してきた。
　これまでは世界に先駆けて、アミノ酸配列データから系統樹推定するための最尤法に基づく
系統樹推定法を開発してきたが、今年度は、同義置換のもつ系統関係に関する情報も最大限に
生かした解析を行うために、コドン置換モデルに基づいた塩基配列データの解析法の検討を行
った。このモデルは、Yang,Nielsen and Hasegawa(1999)によって定式化されたていたが、
今年度は東京工業大学の岡田典弘研究室で得られたハクジラ全種のミトコンドリア・ゲノムデ
ータに適用し、従来の方法に比べていくつかの点でよりはっきりした系統関係が得られること
が示された(Sasaki et al.,2005)。またカワイルカ進化の歴史を明らかにするために、ヨウス
コウカワイルカのミトコンドリア・ゲノム配列を解読し、そのデータを含めてハクジラの系統
解析するにあたって様々な系統樹推定法を比較検討した(Cao et al.,投稿準備中)。更に、真核
生物の系統樹の根元がどこにあるかを明らかにするため、多数の遺伝子の最尤法による系統樹
解析を統合することによって、これまでよりも信頼性の高い系統樹を得た(Arisue et al.,
2004)。またマダガスカルにおける特異な進化の歴史を解明するために、テンレック類、キツ
ネザル類、バオバブなど様々な生物群について、分子系統樹解析を行なってきた。

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）

論文
Nozaki,H.,M.Matsuzaki,O.Misumi,H.Kuroiwa,M.Hasegawa,T.Higashiyama,T.Shin-i,
Y.Kohara,N.Ogasawara and T.Kuroiwa(2004)Cyanobacterial genes transmitted to the
nucleus before divergence of red algae in the Chromista.J.Mol.Evol.,59:103-113.
Arisue,N.,M.Hasegawa,and T.Hashimoto(2005)Root of the eukaryota tree as inferred
from combined maximum likelihood analyses of multiple molecular sequence data.Mol.Biol.
Evol.,22:409-420.
Sasaki,T.,M.Nikaido,H.Hamilton,M.Goto,H.Kato,N.Kanda,L.A.Pastene,Y.Cao,R.E.
Fordyce,M.Hasegawa,and N.Okada(2005)Syst.Biol.,54:77-90.
Shimodaira,H.,and M.Hasegawa(2005)Assessing the uncertainty in phylogenetic
inference.Statistical Methods in Molecular Evolution"ed.R.Nielsen(Springer)pp.479-509.
学会発表
M.Hasegawa(2004)Time scale of placental mammal evolution estimated without assuming
a constant rate of molecular evolution.Evolution 2004 Meeting(Fort Collins,Colorado),June
27.
　長谷川政美、曹纓(2004)大陸移動と哺乳類の進化。日本進化学会(東京)8月4日
　西本由利子,湯浅浩史,宝来聰,長谷川政美(2004)バオバブの系統進化。日本進化学会(東京)
8月4日
　曹纓(2004)クジラ目におけるカワイルカの系統に関する研究、日本進化学会(東京)8月
4日。
　長谷川政美(2004)分子系統樹解析における統計科学の役割。2004年度統計関連学会連合大
会(岩手県花巻市)9月4日
Masami Hasegawa(2004)Convergence in mammalian evolution.International Symposium
about the Development of Limbs and Epithelial Appendages(Yokohama)Sept.22.
Masami Hasegawa(2004)Continental drift and mammalian evolution.The 20th
International Symposium held in conjunction with Award of the International Prize of Biology
(Tokyo).Nov.30.

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。

International Symposium about the Development of Limbs and Epithelial Appendages.主催
者:岡田典弘、長谷川政美、開催期日:2004年9月22日〜24日、開催場所:東京工業大学
(横浜市長津田)、参加者数:60人

研究参加者一覧
氏名	所属機関
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
Shi　Suhua	Zhongshan University
下平　英寿	東京工業大学
Thorne, Jeffrey L.	North Carolina State University
曹　纓	統計数理研究所
Zhong　Yang	Fudan University
二階堂　雅人	統計数理研究所
西本　由利子	総合研究大学院大学
橋本　哲男	筑波大学
三井　英也	総合研究大学院大学
村田　有美枝	東京大学
Yang　Ziheng	University College London
米沢　隆弘	東京大学