分子レベルにおける集団遺伝学的研究

分子水平的群体遗传学研究

基本信息

批准号：
60304002
负责人：
木村資生
金额：
$ 4.67万
依托单位：
National Institute of Genetics
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Co-operative Research (A)
财政年份：
1985
资助国家：
日本
起止时间：
1985 至 1987
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究班の最終年度に得られた主な成果は次の通りである. (1)分子進化速度の系統間における一定性の問題に関してはデータ解析及び集団遺伝学理論の立場からの研究を進めた. その結果,突然変異率の系統間における変化および遺伝子の機能的制約の変化が分子進化速度に重要な影響を及ぼしていることが明らかになった. このことは分子進化の機構として中立な突然変異の重要性を再確認するものである. (2)多量遺伝子族が創造される過程の研究を計算機シミュレーションを用いて行った. その結果,多量遺伝子族の生成過程にはダーウィン的な生存に有利な突然変異の必要性が明らかになった. (3)核外遺伝子の進化を研究するため,キイロショウジョウバエ属の3つの近縁種でミトコンドリアDNAの塩基配列を決定した. その結果昆虫のミトコンドリアDNAも哺乳類のものと類似の進化機構をもつことが明らかになったが,開始コドンの1つが4塩基から成る異常も発見された. またこれらの塩基配列の情報は,キイロショウジョウバエ属の近縁関係を更に詳しく研究する上で有用である. (4)トランスポゾンの1つであるP因子をキイロショウジョウバエのいくつかの系統を用いて解析したところ,転位を制御する遺伝子の存在が明らかになり,従来の仮説のように転位酵素が不完全なP因子に結合するために制御が起るのではないという結論を得た. (5)現在利用できる352の5SrRNA塩基配列の比較を行い,分子系統樹を作成した. その結果真性バクテリアのいくつかの大きなグループが生物進化の非常に早い時期にすでに分化していたことが明らかになった. (6)遺伝暗号は従来不変であると考えられてきたが,近年異常な遺伝暗号がいくつかの種で明らかになってきた. この研究では遺伝暗号の進化にはtRNAの重複が関与していること,また塩基含量の偏りが大切な要因であることを示した他,このような変化も中立的に起こりうることが示された.

本课题组最后一年取得的主要成果如下：（1）针对谱系间分子进化速率的恒定性问题，我们从数据分析和群体遗传学理论的角度进行了研究。很明显，谱系之间突变率的变化和基因功能限制的变化对分子进化的速度有重要影响，这再次证实了突变的重要性。 (2)我们使用计算机模拟来研究丰富基因家族的产生过程，结果表明丰富基因家族的产生过程需要有利于达尔文生存的突变。通过核外基因的分析，我们确定了果蝇属三个密切相关物种的线粒体 DNA 序列。结果表明，昆虫的线粒体DNA具有与哺乳动物相似的进化机制，但还发现其中一个起始密码子有4个碱基的异常，这对于进一步详细研究将是有用的。果蝇属的密切关系。 (4) 使用几种黑腹果蝇菌株对作为转座子之一的元素 P 进行分析，揭示了控制转座的基因的存在。我们得出结论，由于与因子 P 结合而不会发生调节。 (5) 我们进行了比较。 352个目前可用的5S rRNA碱基序列并创建了分子系统发育树。结果，很明显，几大类真细菌在生物进化的早期阶段就已经分化。 (6)传统上认为遗传密码是不可改变的，但在几个物种中已经揭示了独特的遗传密码。这项研究表明，tRNA 重复参与了遗传密码的进化，并且碱基含量的偏差是一个重要因素，并且表明这种变化也可以中性地发生。