平成10（1998）年度　共同研究Ｂ実施報告書

課題番号	10−共研−15			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
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	12　人

研究目的と成果（経過）の概要

DNAや蛋白質の配列データから分子系統樹を推定することによって、生物進化の歴史や分子進化の機構を知る手掛りが得られるが、推定に際して仮定するモデルが必らずしも現実的なものではないために、しばしば明らかに間違った系統樹が得られることがある。このような問題を克服し真に役立つデータ解析法の開発を目指す。


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ている。本年度は以下の成果を得た。
(1)塩基やアミノ酸置換のモデルとして新たなものを提案し、実際のデータに基づきそれらの相互比較と評価を行なった。
(2)さまざまなトポロジー探索法の問題点を検討した。
(3)データ解析のためのソフトウエアを整備し、国内外の多くの研究者に配布した。
(4)開発した方法を生物学・医学上のさまざまな具体的問題に適用し、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）

Hasegawa, M., Cao, Y. and Yang, Z.: Preponderance of slightly deleterious polymorphism in mitochondrial DNA: nonsynonymous/synonymous rate ratio is much higher within species than between species. Mol. Biol. Evol., Vol.15, 1499-1505, 1998
Yang, Z., Nielsen, R. and Hasegawa, M.: Models of amino acid substitution and applications to mitochondrial protein evolution. Mol. Biol. Evol., Vol. 15, 1600-1611, 1998
Cao, Y., Waddell, P.J., Okada, N. and Hasegawa, M.: The complete mitochondrial DNA sequence of the shark Mustelus manazo: evaluating rooting contradictions to living bony vertebrates. Mol. Biol. Evol., Vol. 15, 1637-1646, 1998
長谷川政美, 足立淳: 分子系統樹推定法.「分子進化?解析の技法とその応用(宮田隆編)」, 43-54, 63-70, 共立出版, 1998
Cao, Y. and Hasegawa, M.: Eutherian phylogeny inferred from mitochondrial genome sequences. International Symposium on the Origin of Mammalian Orders, Hayama, 1998.7.22
Hasegawa, M. and Cao, Y.: Problems in inferring mammalian phylogeny from mitochondrial data. International Symposium on the Origin of Mammalian Orders, Hayama, 1998.7.25
Hasegawa, M.: Phylogenetics: Trees and netwarks. Workshop: Biomolecular Function and Evolution in the Context of Genome Project, Cambridge, 1998.8.6

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。

分子系統樹推定法のかかえるさまざまな問題点を列挙し、その解決をはかる。その際、分子進化過程に関する現実的なモデルの構築と、計算アルゴリズムの改良が必要になる。真に役立つデータ解析法を開発するためには、実際のデータの解析を通じて、解析法の問題点を明らかにしなければならない。そのためには、実験的にDNA配列データを生産している研究者との共同研究が不可欠である。本研究所に滞在予定の外国人客員教官、日本学術振興会外国人特別研究員らを中心に共同研究を組織した。

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
Waddell Peter	統計数理研究所
Autin Christopher	統計数理研究所
岸野　洋久	東京大学
下平　英寿	統計数理研究所
Cao　Ying	統計数理研究所
橋本　哲男	統計数理研究所
Butler Marguerite	統計数理研究所
Mindell David	統計数理研究所
Yang Ziheng	UniversityCollege London
Lum Koji	統計数理研究所