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ネットジャーナル40

ゲノム情報から生物進化の過程に迫る

写真:博士(理学) 長田 直樹 准教授

情報科学研究科 生命人間情報科学専攻 
バイオインフォマティクス講座  情報生物学研究室・准教授
博士(理学) 長田 直樹

プロフィール

1997年03月東京大学理学部生物学科卒、2002年03月同大学院理学系研究科生物科学専攻博士課程修了。米シカゴ大学進化生態学分野(リサーチアソシエイト)、国立感染症研究所(研究官)、独立行政法人医薬基盤研究所(研究員)、国立遺伝学研究所・総合研究大学院大学(助教)などを経て、2015年より北海道大学大学院情報科学研究科生命人間情報科学専攻准教授に就任。専門は集団遺伝学、分子進化学、バイオインフォマティクス。日本人類学会、日本分子生物学会、日本霊長類学会、日本進化学会、日本遺伝学、国際分子進化学会会所属。

 

集団遺伝学をDNAレベルで検証・解析

――先生は今年(2015年)4月に情報科学研究科に着任されましたが、これまでの経歴や主な研究テーマを教えてください。

長田 もともとの専門は人類学です。東京大学大学院でヒト染色体の研究をしていたのですが、2000年にヒトゲノムの全塩基配列が解読され、ゲノム研究が大きな転換期を迎えました。そこで、私も研究テーマをゲノム情報を使ったヒトの進化にシフトさせ、「集団遺伝学」や「分子進化学」をベースとした研究に取り組んでいます。

集団遺伝学は、本来は生物の進化を解明するための学問でしたが、現在は医学や生物多様性保護など様々な分野に応用されている学問です。2010年から5年間所属した国立遺伝学研究所は、著名な集団遺伝学者である木村資生先生や、2015年にクラフォード賞を受賞した太田朋子先生などが所属する日本における遺伝学の総本山のような機関で、私もそこで木村先生の「中立説」や太田先生の「ほぼ中立説」(解説1)について深く学ぶことができました。

特に注目しているのが、同じ集団の中での生物の個体差です。ヒトのゲノムは約30億の塩基対からなっていますが、そのうちの0.1%程度が個体ごとに(父方由来、母方由来の染色体の間で)異なっています。その差がどのように形作られたのか、結果的にどのような変化を集団にもたらすのかを研究しています。

また、先に述べたように、個体差を扱う研究は医学の発展にも貢献しています。個々の遺伝子の違いによって病気のリスクや薬の副作用の出方が異なったりする場合があるからです。ですから私の研究室では進化のメカニズムを解明すると同時に、ヒトの疾患に関する研究も行っています。

2015年4月から本研究科の情報生物学研究室の教員となりました。生命人間情報専攻は生物と情報科学の融合した領域を研究するところで、ゲノム情報の多様性などを調べるには情報科学的な手法は重要です。バイオインフォマティクスの分野も本来は進化の考え方を基盤にして発展してきたものであり、そういう点でも非常につながりの深い分野だと思っています。

――遺伝学と情報科学の融合とはどのようなものですか。

長田 従来の遺伝学は理論をベースに発展してきたものですが、それを検証するデータが十分ではありませんでした。2000年にヒトゲノムが解読され、さらに10年ほど前に登場した次世代シークエンサーによりDNA情報が短時間で大量に入手できるようになり、それらのデータを使って理論や仮説の証明が可能になってきたのです(長田准教授はゲノムデータや遺伝子の発現データを用いた研究において、2014年度日本遺伝学会奨励賞を受賞しました)。

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