研究領域名：比較ゲノム解析による進化・多様性のゲノム基盤の解明

1．研究領域名：

比較ゲノム解析による進化・多様性のゲノム基盤の解明

2．研究期間：

平成16年度～平成21年度

3．領域代表者：

藤山秋佐夫（情報・システム研究機構国立情報学研究所学術研究情報研究系・教授）

4．領域代表者からの報告

（1）研究領域の目的及び意義

　モデル化と単純化で生命現象の基本原理に関する理解は大きく進んだが、そこには、地球上での生命の誕生に端を発する共通性と、現在に至るまでの生命進化に伴う多様性・特異性の両側面が含まれる。生命の全体的な理解のためには、その両者に対する情報を得ることが必要だが、単独の生物種のゲノムを対象とした解析研究だけでは得られる情報の質と量に限界がある。ヒトゲノムの配列決定がほぼ完了した現在、生命研究のあらゆる分野において比較ゲノムの考え方を導入することが重要になると思われる。比較ゲノム研究では、進化系統上で類縁性の近い、もしくは遠い生物種間において、ゲノムの構造情報や機能情報の徹底的な比較を行い、近縁の生物種間の各々に特異性をもたらす原因となった要素を追及したり、遠縁の生物種間で保存されている領域に関する情報をもとに、生命システム上での共通性と重要性を追求する研究が行われる。また、より大規模な比較解析研究を可能にするために必要な実験技術や情報処理技術の開発研究も行われる。
　本領域、「比較ゲノム解析による進化・多様性のゲノム基盤の解明」では、地球上に多様な生物システムをもたらすもととなったゲノムの構造・機能上の諸要因を、比較ゲノムの立場から解明することを領域全体の目標としている。特に、生命システム情報研究、応用ゲノム研究、ゲノム基盤研究の関連ゲノム研究領域との連携のもとに、進化や多様化の点で重要な生物種についてゲノム配列解析や発現解析などを体系的に行い、生命進化と多様化の原動力となったゲノム構造上の原因を明らかにする。また、環境適応や寄生・共生など、さまざまなゲノムの相互作用の視点に立った新しい研究分野の開拓も目指す。これらの研究はいずれも典型的な複合領域研究であり、医学、生物学、情報科学、工学、農学など広範囲な分野の研究者が融合連携し、組織だった計画のもとに研究を推進することではじめて高レベルの成果が期待できるもので、特定領域研究として推進することがふさわしいものである。

（2）研究の進展状況及び成果の概要

　本研究領域は、以下の組織構成で運営する。平成16年度は総括班のみが活動を行い、17年度からの本格研究発足に向けて、領域横断的な準備会合を数多く開催した。
　総括班は、領域全体の運営と評価のほか、研究項目間・領域間や学会等との連絡調整にあたる。
　支援班は、研究リソースの整備や基盤データの産生、理論解析の支援など領域設定時に計画した内容に加え、班員からの支援要請に対しても国内外の状況等を判断しながら対応する。

研究項目B01：  比較ゲノム解析による進化プロセスの解明
この研究項目では、主に単細胞体制から多細胞体制の獲得と脊椎動物に至る進化プロセスの解明をめざしている。

研究項目B02：  ヒトへの進化をもたらしたゲノム構造変化の解析
この研究項目では、主に哺乳類としてのヒト、霊長類としてのヒトについて、多様な比較ゲノム研究を展開する。

研究項目B03：  基軸モデル動物・植物の近縁種ゲノムの解析によるシステム比較
この研究項目では、従来からモデル生物として広く使われ、生物情報が充実している種の近縁種を対象に、生物に多様化をもたらしたシステムの解明を目指す。

研究項目B04：  生物相互作用のゲノム基盤の解明
この研究項目では、種間及び個体間の相互作用の包括的かつ体系的な視点からの解明を目指す。

研究項目B05：  比較ゲノム解析推進のための情報技術開発及び理論研究
この研究項目では、比較ゲノム研究の基盤となる情報技術の研究開発と、新しい比較ゲノム研究理論の研究を行う。

　今年度の主要な成果として、立襟鞭毛虫とナメクジウオのゲノム解読を開始、チンパンジーY染色体11Mbを解読、コンソミックマウス系統の解析の進展、メダカゲノム解読の進展、カイコゲノム解読の進展、マメ科植物と根粒菌の共生相互作用解析の進展、ヒメツリガネゴケゲノム解読コンソーシアムへの参加、環境ゲノム解析のための基礎情報の獲得とツール開発があげられる。

5．審査部会における所見

A（現行のまま推進すればよい）
　本領域は生物進化全体に及ぶ大きなテーマを目標としている。そのため解析対象とすべき生物種を注意深く選択する必要があるが、モデル生物から類人猿までの現在の研究対象は適切であり、着実に研究が進んでいると評価できる。テーマが大きいことと、研究を開始してからの期間がまだ短いために、現在の状況では個々の研究成果が研究全体にどの程度の貢献をしているのか判断しにくい面がある。しかし、多くの成果が出始めているので、さらなる研究の発展を期待することができる。今後は国際競争力のポイントをしっかり押さえた体制と取り組みの構築が望まれる。個別のテーマごとに研究推進力や実績に少しずつ高低があるので、中間評価等で進捗状況をチェックしながら必要な再編も視野に入れておくべきであろう。それにより、個別の成果にとどまらず、「比較ゲノム」としてのさらに大きな研究成果につながるものと考えられる。