Watanabe Hidemi

Faculty of Information Science and Technology　Bioengineering and Bioinformatics　BioinformaticsProfessor
Last Updated :2025/06/07

■Researcher basic information

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J-Global ID

Research Keyword

  • ゲノム比較解析
  • 比較解析
  • チンパンジーゲノム
  • チンパンジー
  • ヒト
  • ヒトゲノム
  • ゲノム進化
  • ヒト固有形質
  • ヒト固有遺伝情報
  • 免疫系
  • 種分化
  • 染色体
  • 分子進化
  • 系統特異性
  • 生物進化
  • 地理的隔離
  • マッピング
  • 非重複遺伝子
  • 突然変異率
  • 比較ゲノム
  • 有効集団サイズ
  • 大量情報処理
  • 真核生物
  • 地球史
  • ヒト特異的遺伝情報
  • 継代培養
  • 組換え
  • origins of life
  • comparative genomics
  • evolution
  • genome

Research Field

  • Life sciences, Virology
  • Life sciences, Evolutionary biology
  • Life sciences, Genomics

Educational Organization

■Career

Career

  • Apr. 2004 - Present
    北海道大学 大学院・情報科学研究科, 教授
  • Jul. 2002 - Mar. 2004
    National Institute of Informatics, 客員助教授
  • Apr. 2002 - Mar. 2004
    理化学研究所 ゲノム科学総合研究センター, 客員主管研究員
  • Apr. 2002 - Mar. 2004
    Nara Institute of Science and Technology, Graduate School of Information Science, 助教授
  • May 1999 - Mar. 2002
    理化学研究所 ゲノム科学総合研究センター
  • May 1997 - Apr. 1999
    National Center for Biotechnology Information, National Institutes of Health
  • Apr. 1995 - Mar. 1997
    National Institute of Genetics

Committee Memberships

  • Apr. 2022 - Present
    Viruses (a journal published by the Multidisciplinary Digital Publishing Institute, MDPI), Editorial Board Member, Others
  • Jul. 2016 - Present
    International Committee on Taxonomy of Viruses, Adenoviridae Study Group, Society
  • Jan. 2009 - Aug. 2021
    Society for Molecular Biology and Evolution, An Associate Editor of Genome Biology and Evolution
  • 2014 - 2015
    日本進化学会, 評議員, Society
  • 2010 - 2011
    日本進化学会, 評議員, Society

■Research activity information

Awards

  • Sep. 2017, The Japan Society for the Promotion of Science (JSPS), Commendation for Valuable Reviews in KAKENHI Proposal Review　　　　　　　　　　　　　　　
    Hidemi Watanabe
  • Jun. 2012, The Institute of Image Electronics Engineers of Japan, Best Paper Award　　　　　　　　　　　　　　　
    Robust optical flow estimation based on complementary voting
    Ming FANG;Hidenori TAKAUJI;Shun'ichi KANEKO;Hidemi WATANABE
  • Nov. 2001, The fourth international workshop on advanced genomics, The 3rd poster award　　　　　　　　　　　　　　　

Papers

  • 壊死性網膜炎を伴うアデノウイルス関連ぶどう膜炎　　　　　　　　　　　　　　　
    杉田 直, 臼井 嘉彦, 渡邉 日出海, Laura Panto, 飯田 雅, 杉之下 景介, 小柳 香奈子, 西田 明弘, 栗本 康夫, 髙橋 政代, 進藤 達哉, 西岡 弘晶, 高野 雅彦, 毛塚 剛司, 後藤 浩, 北市 伸義
    日本眼科学会雑誌, 127, 10, 930, 930, Oct. 2023, [Invited]
    Japanese
  • Adenovirus-associated uveitis with necrotizing retinitis
    Nobuyoshi Kitaichi, Sunao Sugita, Yoshihiko Usui, Hidemi Watanabe, Laura Panto, Miyabi Iida, Keisuke Suginoshita, Kanako K Koyanagi, Akihiro Nishida, Yasuo Kurimoto, Masayo Takahashi, Tatsuya Shindo, Hiroaki Nishioka, Masahiko Takano, Takeshi Kezuka, Hiroshi Goto
    Ophthalmology, 130, 4, 443, 445, Dec. 2022, [Peer-reviewed], [Invited], [Lead author], [International Magazine]
    English, Scientific journal
  • アデノウイルスにより急性網膜壊死様の眼所見を呈した1例　　　　　　　　　　　　　　　
    臼井 嘉彦, 杉田 直, 國見 敬子, 高野 雅彦, 毛塚 剛司, 後藤 浩, 渡邉 日出海, 北市 伸義
    日本眼科学会雑誌, 126, 臨増, 215, 215, (公財)日本眼科学会, Mar. 2022
    Japanese
  • サイトメガロウイルス網膜炎様壊死性網膜炎を伴うアデノウイルス関連ぶどう膜炎の1例　　　　　　　　　　　　　　　
    杉田 直, 西田 明弘, 高橋 政代, 栗本 康夫, 臼井 嘉彦, 渡邉 日出海, 北市 伸義
    日本眼科学会雑誌, 126, 臨増, 215, 215, (公財)日本眼科学会, Mar. 2022
    Japanese
  • ICTV Virus Taxonomy Profile: Adenoviridae 2022
    Mária Benkő, Koki Aoki, Niklas Arnberg, Andrew J. Davison, Marcela Echavarría, Michael Hess, Morris S. Jones, Győző L. Kaján, Adriana E. Kajon, Suresh K. Mittal, Iva I. Podgorski, Carmen San Ma, Göran Wadell, Hidemi Watanabe, Balázs Harrach, ICTV Report Consortium
    Journal of General Virology, 103, 3, Mar. 2022, [Peer-reviewed], [Invited]
    English, Scientific journal
  • A study of the food habits of the Japanese macaque Macaca fuscata inhabiting in the northernmost nonhuman primate habitat via a metagenomic fecal analysis
    FUJIWARA Haruto, Koyanagi Kanako O., WATANABE Hidemi
    Primate Research Supplement, 38, 64, Primate Society of Japan, 2022
    Japanese, 非ヒト霊長類の多くは低緯度の熱帯および亜熱帯地域の森林に生息し、主に果実や昆虫などを食べて生活する。一方、非ヒト霊長類中でニホンザルのみが、下北半島を北限とする積雪・落葉・気温低下により果実や昆虫を得られなくなる冬季を有する高緯度地域にも生息している。本研究では、そのようなニホンザルの特異的高緯度環境適応を可能にした要因を明らかにするために、2012年より下北半島に生息する野生ニホンザルの糞便を収集してきた。初秋季および冬季に得たニホンザル糞便試料よりDNAを抽出し、PCR等によるターゲット選択をすること無くOxford Nanopore社のMinIONシステムによる塩基配列決定を行った。その結果得られた計111.1メガ塩基対となる131,120 リード配列データを国際塩基配列データベースに対して相同配列検索を行い、各リード配列の由来生物を推定した。さらに、霊長目以外の真核生物に分類されたリード配列の分類群頻度解析を行うことで、秋季と冬季において下北半島生息ニホンザル集団が摂取している主要食物を推定した。その結果、秋季中は、下北半島に自生しているマタタビ、ヤマブドウなどの高カロリー食を大量に食べ、冬季はアジサイやニシキギなどに依存しているということが示唆された。また、タンパク質源として、海産魚も摂っている可能性や、住血胞子虫などの寄生虫に冒されている可能性も示唆された。これらの結果に基づき、ニホンザルの高緯度地域への適応要因について考察する。
  • Adenoviridae
    Mária Benkő, Koki Aoki, Niklas Arnberg, Andrew J. Davison, Marcela Echavarría, Michael Hess, Morris S. Jones, Győző L. Kaján, Adriana E. Kajon, Suresh K. Mittal, Iva I. Podgorski, Carmen San Martín, Göran Wadell, Hidemi Watanabe, Balázs Harrach
    The ICTV Report on Virus Classification and Taxon Nomenclature, Nov. 2021, [International Magazine]
    English, Research society, Adenoviridae is a family of viruses with non-enveloped, icosahedral virions containing linear dsDNA genomes of 25–48 kb (Table 1.Adenoviridae). Its members infect a variety of vertebrate hosts ranging from fish to humans and are allocated to six genera. Members of genus Mastadenovirus infect mammals, those of Aviadenovirus infect birds, Ichtadenovirus has a single fish adenovirus, and strains of genus Testadenovirus occur in turtles. Members of Atadenovirus occur in squamate reptiles, birds, ruminants, marsupials and tortoises, and those of Siadenovirus infect birds, frog and tortoise. The severity of infections ranges from subclinical to lethal. Adenoviruses are popular virus vectors, e.g. for vaccination against the coronavirus SARS-CoV-2.
  • Genomic characterization of human adenovirus type 4 strains isolated worldwide since 1953 identifies two separable phylogroups evolving at different rates from their most recent common ancestor
    Gabriel Gonzalez, Camden R. Bair, Daryl M. Lamson, Hidemi Watanabe, Laura Panto, Michael J. Carr, Adriana E. Kajon
    Virology, 538, 11, 23, 2019, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal, Species Human mastadenovirus E (HAdV-E) comprises several simian types and a single human type: HAdV-E4, a respiratory and ocular pathogen. RFLP analysis for the characterization of intratypic genetic variability has previously distinguished two HAdV-E4 clusters: prototype (p)-like and a-like. Our analysis of whole genome sequences confirmed two distinct lineages, which we refer to as phylogroups (PGs). PGs I and II comprise the p- and a-like genomes, respectively, and differ significantly in their G + C content (57.7% ± 0.013 vs 56.3% ± 0.015). Sequence differences distinguishing the two clades map to several regions of the genome including E3 and ITR. Bayesian analyses showed that the two phylogroups diverged approximately 602 years before the present. A relatively faster evolutionary rate was identified for PG II. Our data provide a rationale for the incorporation of phylogroup identity to HAdV-E4 strain designation to reflect the identified unique genetic characteristics that distinguish PGs I and II.
  • Human mastadenovirusにおける流行性角結膜炎原因アミノ酸サイトの探索　　　　　　　　　　　　　　　
    飯田 雅, 小柳 香奈子, 日隈 陸太郎, 青木 功喜, 渡邉 日出海
    感染症学雑誌, 91, 臨増, 379, 379, (一社)日本感染症学会, Mar. 2017
    Japanese
  • Comparative genomic analysis of retrogene repertoire in two green algae Volvox carteri and Chlamydomonas reinhardtii
    Marcin Jakalski, Kazutaka Takeshita, Mathieu Deblieck, Kanako O. Koyanagi, Izabela Makalowska, Hidemi Watanabe, Wojciech Makalowski
    BIOLOGY DIRECT, 11, Aug. 2016, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Interregional Coevolution Analysis Revealing Functional and Structural Interrelatedness between Different Genomic Regions in Human Mastadenovirus D
    Gabriel Gonzalez, Kanako O. Koyanagi, Koki Aoki, Hidemi Watanabe
    JOURNAL OF VIROLOGY, 89, 12, 6209, 6217, Jun. 2015, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • DNA barcoding of Oeneis butterflies newly sampled in Mongolia
    Takatoshi Abe, Hidemi Watanabe, Kanako O. Koyanagi, Botaro Inoue
    GENOME, 58, 5, 185, 185, May 2015, [Peer-reviewed]
    English
  • A Novel Complex Recombinant Form of Type 48-Related Human Adenovirus Species D Isolated in Japan (vol 67, pg 282, 2014)
    Tsuguto Fujimoto, Shotaro Yamane, Tomoko Ogawa, Nozomu Hanaoka, Atsushi Ogura, Chiemi Hotta, Takeshi Niwa, Yakou Chiba, Gabriel Gonzalez, Koki Aoki, Kanako Ono Koyanagi, Hidemi Watanabe
    JAPANESE JOURNAL OF INFECTIOUS DISEASES, 67, 5, 416, 416, Sep. 2014, [Peer-reviewed]
    English
  • Intertypic modular exchanges of genomic segments by homologous recombination at universally conserved segments in human adenovirus species D
    Gabriel Gonzalez, Kanako O. Koyanagi, Koki Aoki, Nobuyoshi Kitaichi, Shigeaki Ohno, Hisatoshi Kaneko, Susumu Ishida, Hidemi Watanabe
    GENE, 547, 1, 10, 17, Aug. 2014, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • A Novel Complex Recombinant Form of Type 48-Related Human Adenovirus Species D Isolated in Japan
    Tsuguto Fujimoto, Shotaro Yamane, Tomoko Ogawa, Nozomu Hanaoka, Atsushi Ogura, Chiemi Hotta, Takeshi Niwa, Yakou Chiba, Gabriel Gonzalez, Koki Aoki, Kanako Ono Koyanagi, Hidemi Watanabe
    JAPANESE JOURNAL OF INFECTIOUS DISEASES, 67, 4, 282, 287, Jul. 2014, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • [Bioinformatics on new human adenoviruses causing nosocomial infection].
    Koki Aoki, Hisatoshi Kaneko, Nobuyoshi Kitaichi, Hidemi Watanabe, Susumu Ishida, Shigeaki Ohno
    Nippon Ganka Gakkai zasshi, 117, 9, 721, 6, Sep. 2013, [Peer-reviewed], [Domestic magazines]
    Japanese, Scientific journal, Human adenovirus (HAdV) causing epidemic keratoconjunctivitis is limited to D and E species. Recent progress in bioinformatics revealed that these viruses attach to the host with fibers, infiltrate the host cells via RGD (Arg-Gly-Asp) motif of penton base, and reveal their serological reaction by hexons. Loops 1 and 2 are the variable regions of each hexon. The possibility that a novel adenovirus later named HAdV-52 was transmitted over the wall of species' from monkeys to humans was reported. The recombination of the above three hot spots introduces novel types such as HAdV-53, -54, and -56. Boinformatics may provide rapid genotyping in nosocomial infection, predicting future epidemics, and an estimate of the therapeutic target molecules in the near future.
  • Development of a Battery Powered Compact 2000m Class ROV System and Its Method of Operation
    Jun YAMAMOTO, Toshihiro IWAMORI, Naoki HOSHI, Takuzo ABE, Keiichiro SAKAOKA, Yoshihiko KAMEI, Shogo TAKAGI, Osamu NUMAMOTO, Yukihiro SAKA, Kazuhisa SUEOKA, Hiroki ARIMURA, Hidemi WATANABE
    Journal of Fisheries Technology, 5, 2, 171, 174, 水産総合研究センター, Feb. 2013, [Peer-reviewed]
    Japanese, Scientific journal, We developed a battery powered compact 2000m class ROV (Remotely Operated Vehicle) system with a High-Definition video camera. It does not require specialized equipment to operate. It can be operated using only general purpose equipment. This system mainly consists of a shipboard controller, a vehicle and a launcher. A thin, light optical fiber cable (diameter 9mm, length 2,500m), the primary cable, transfers control data and video images between the shipboard controller and the launcher. The secondary cable, a composite cable (diameter 14.2mm, length 50m), transfers control data and video images and supplies power to the vehicle from the six packs of lithium-ion batteries, which are mounted in the launcher. The launcher is suspended by a rope from the support ship, and the depth of the launcher is adjusted by changing the length of the rope using a general purpose rewinder.

    Although initially, we had some trouble due to the launcher rope and the primary cable getting tangled, a newly-designed instrument that restricts the movement of the carabiner, and the use of a low expansion rope, facilitated smoother operation and an easier recovery of the ROV.
  • Identification of contamination in the American type culture collection stock of human adenovirus type 8 by whole-genome sequencing.
    Shotaro Yamane, Amanda Wei Ling Lee, Nozomu Hanaoka, Gabriel Gonzalez, Hisatoshi Kaneko, Susumu Ishida, Nobuyoshi Kitaichi, Shigeaki Ohno, Kanako O Koyanagi, Koki Aoki, Tsuguto Fujimoto, Nobuyo Yawata, Hidemi Watanabe
    Journal of virology, 87, 2, 1285, 6, 2, Jan. 2013, [Peer-reviewed], [International Magazine]
    English, Scientific journal
  • Comparative Genome Analysis of Three Eukaryotic Parasites with Differing Abilities To Transform Leukocytes Reveals Key Mediators of Theileria-Induced Leukocyte Transformation
    Kyoko Hayashida, Yuichiro Hara, Takashi Abe, Chisato Yamasaki, Atsushi Toyoda, Takehide Kosuge, Yutaka Suzuki, Yoshiharu Sato, Shuichi Kawashima, Toshiaki Katayama, Hiroyuki Wakaguri, Noboru Inoue, Keiichi Homma, Masahito Tada-Umezaki, Yukio Yagi, Yasuyuki Fujii, Takuya Habara, Minoru Kanehisa, Hidemi Watanabe, Kimihito Ito, Takashi Gojobori, Hideaki Sugawara, Tadashi Imanishi, William Weir, Malcolm Gardner, Arnab Pain, Brian Shiels, Masahira Hattori, Vishvanath Nene, Chihiro Sugimoto
    MBIO, 3, 5, e00204, 12, Sep. 2012, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • An SVDD-Based Method for Taxonomy Estimation of Benthic Species from Microscopic Images
    HASEGAWA TAKASHI, OGAWA TAKAHIRO, WATANABE HIDEMI, HASEYAMA MIKI
    電子情報通信学会技術研究報告, 111, 442(IE2011 105-132), 73, 78, Feb. 2012
    Japanese
  • In silico and in vivo identification of the intermediate filament vimentin that is downregulated downstream of Brachyury during Xenopus embryogenesis
    Atsuko Yamada, Kanako O. Koyanagi, Hidemi Watanabe
    GENE, 491, 2, 232, 236, Jan. 2012, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Recombination analysis of intermediate human adenovirus type 53 in Japan by complete genome sequence
    Hisatoshi Kaneko, Koki Aoki, Susumu Ishida, Shigeaki Ohno, Nobuyoshi Kitaichi, Hiroaki Ishiko, Tsuguto Fujimoto, Yoshifumi Ikeda, Masako Nakamura, Gabriel Gonzalez, Kanako O. Koyanagi, Hidemi Watanabe, Tatsuo Suzutani
    JOURNAL OF GENERAL VIROLOGY, 92, 6, 1251, 1259, Jun. 2011, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Complete Genome Analysis of a Novel Intertypic Recombinant Human Adenovirus Causing Epidemic Keratoconjunctivitis in Japan
    Hisatoshi Kaneko, Koki Aoki, Shigeaki Ohno, Hiroaki Ishiko, Tsuguto Fujimoto, Masayuki Kikuchi, Seiya Harada, Gabriel Gonzalez, Kanako O. Koyanagi, Hidemi Watanabe, Tatsuo Suzutani
    JOURNAL OF CLINICAL MICROBIOLOGY, 49, 2, 484, 490, Feb. 2011, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Interdisciplinary Research Project on Biological Science(Next-Generation Information Technology Based on Knowledge Discovery and Knowledge Federation: Hokkaido University Global COE Program and Research Projects on ICT in Hokkaido)
    WATANABE Hidemi, KANEKO Shun'ichi, HASEYAMA Miki
    The Journal of the Institute of Electronics, Information, and Communication Engineers, 92, 10, 822, 827, 一般社団法人電子情報通信学会, Oct. 2009
    Japanese
  • CGAS: comparative genomic analysis server
    Masumi Itoh, Hidemi Watanabe
    BIOINFORMATICS, 25, 7, 958, 959, Apr. 2009, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Robust optical flow estimation for underwater image
    Ming Fang, Hidenori Takauj, Shun'ichi Kaneko, Hidemi Watanabe
    ISOT: 2009 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON OPTOMECHATRONIC TECHNOLOGIES, 185, 190, 2009, [Peer-reviewed]
    English, International conference proceedings
  • The effect of gene flow on the coalescent time in the human-chimpanzee ancestral population
    H Innan, H Watanabe
    MOLECULAR BIOLOGY AND EVOLUTION, 23, 5, 1040, 1047, May 2006, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Ancestral population sizes and species divergence times in the primate lineage on the basis of intron and BAC end sequences
    Y Satta, M Hickerson, H Watanabe, C O'hUigin, J Klein
    JOURNAL OF MOLECULAR EVOLUTION, 59, 4, 478, 487, Oct. 2004, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Finishing the euchromatic sequence of the human genome
    Eric S. Lander, Jane Rogers, Robert H. Waterston, Trevor Hawkins, Richar, A. Gibbs, George M. Weinstock, Yoshiyuki Sakaki, Asao Fujiyama, Masahira Hattori, Tetsushi Yada, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Chiharu Kawagoe, Hidemi Watanabe, Yasushi Totoki, Todd Taylor, Jean Weissenbach, Douglas R. Smith, André Rosenthal, Huanming Yang, Guyang Huang, et al
    NATURE, 431, 7011, 931, 945, Oct. 2004, [Peer-reviewed], [Invited]
    English, Scientific journal
  • DNA sequence and comparative analysis of chimpanzee chromosome 22
    H Watanabe, A Fujiyama, M Hattori, TD Taylor, A Toyoda, Y Kuroki, H Noguchi, A BenKahla, H Lehrach, R Sudbrak, M Kube, S Taenzer, P Galgoczy, M Platzer, M Scharfe, G Nordsiek, HB Blocker, Hellmann, I, P Khaitovich, S Paabo, R Reinhardt, HJ Zheng, XL Zhang, GF Zhu, BF Wang, G Fu, SX Ren, GP Zhao, Z Chen, YS Lee, JE Cheong, SH Choi, KM Wu, TT Liu, KJ Hsiao, SF Tsai, CG Kim, S Oota, T Kitano, Y Kohara, N Saitou, HS Park, SY Wang, ML Yaspo, Y Sakaki
    NATURE, 429, 6990, 382, 388, May 2004, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • A comprehensive analysis of allelic methylation status of CpG islands on human chromosome 21q
    Y Yamada, H Watanabe, F Miura, H Soejima, M Uchiyama, T Iwasaka, T Mukai, Y Sakaki, T Ito
    GENOME RESEARCH, 14, 2, 247, 266, Feb. 2004, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Human versus chimpanzee chromosome-wide sequence comparison and its evolutionary implication
    Y Sakaki, H Watanabe, T Taylor, M Hattori, A Fujiyama, A Toyoda, Y Kuroki, T Itoh, N Saitou, S Oota, CG Kim, T Kitano, H Lehrach, ML Yaspo, R Sudbrak, A Kahla, R Reinhardt, M Kube, M Platzer, S Taenzer, P Galgoczy, A Kel, H Bloecker, M Scharfe, G Nordsiek, Hellmann, I, P Khaitovich, S Paabo, Z Chen, SY Wang, SX Ren, XL Zhang, HJ Zheng, GF Zhu, BF Wang, GP Zhao, SF Tsai, K Wu, TT Liu, KJ Hsiao, HS Park, YS Lee, JE Cheong, SH Choi
    COLD SPRING HARBOR SYMPOSIA ON QUANTITATIVE BIOLOGY, 68, 455, 460, 2003, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Genome evolution and protein structures
    Watanabe H.
    Seibutsu Butsuri, 43, S4, The Biophysical Society of Japan General Incorporated Association, 2003
    Japanese
  • Genome sequence of the endocellular obligate symbiont of tsetse flies, Wigglesworthia glossinidia
    L Akman, A Yamashita, H Watanabe, K Oshima, T Shiba, M Hattori, S Aksoy
    NATURE GENETICS, 32, 3, 402, 407, Nov. 2002, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Construction and analysis of a human-chimpanzee comparative clone map
    A Fujiyama, H Watanabe, A Toyoda, TD Taylor, T Itoh, SF Tsai, HS Park, ML Yaspo, H Lehrach, Z Chen, G Fu, N Saitou, K Osoegawa, PJ de Jong, Y Suto, M Hattori, Y Sakaki
    SCIENCE, 295, 5552, 131, 134, Jan. 2002, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Prediction of Target Substrates of Transporters in Escherichia coli
    Matsusaki Shin-ichi, Watanabe Hidemi, Oshima Taku, Kanaya Shigehiko, Mori Hirotada
    GI, 13, 394, 395, Japanese Society for Bioinformatics, 2002
    English
  • Accumulation of species-specific amino acid replacements that cause loss of particular protein functions in Buchnera, an endocellular bacterial symbiont
    S Shigenobu, H Watanabe, Y Sakaki, H Ishikawa
    JOURNAL OF MOLECULAR EVOLUTION, 53, 4-5, 377, 386, Oct. 2001, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • A genomic timescale for the origin of eukaryotes
    S. Blair Hedges, Hsiong Chen, Sudhir Kumar, Daniel Y-C Wang, Amanda S. Thompson, Hidemi Watanabe
    BMC EVOLUTIONARY BIOLOGY, 1, Sep. 2001, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Erratum: Initial sequencing and analysis of the human genome: International Human Genome Sequencing Consortium (Nature (2001) 409 (860-921))
    Eric S. Lander, Lauren M. Linton, Bruce Birren, Chad Nusbaum, Michael C. Zody, Jennifer Baldwin, Keri Devon, Ken Dewar, Michael Doyle, William Fitzhugh, Roel Funke, Diane Gage, Katrina Harris, Andrew Heaford, John Howland, Lisa Kann, Jessica Lehoczky, Rosie Levine, Paul McEwan, Kevin McKernan, James Meldrim, Jill P. Mesirov, Cher Miranda, William Morris, Jerome Naylor, Christina Raymond, Mark Rosetti, Ralph Santos, Andrew Sheridan, Carrie Sougnez, Nicole Stange-Thomann, Nikola Stojanovic, Aravind Subramanian, Dudley Wyman, Jane Rogers, John Sulston, Rachael Ainscough, Stephan Beck, David Bentley, John Burton, Christopher Clee, Nigel Carter, Alan Coulson, Rebecca Deadman, Panos Deloukas, Andrew Dunham, Ian Dunham, Richard Durbin, Lisa French, Darren Grafham, Simon Gregory, Tim Hubbard, Sean Humphray, Adrienne Hunt, Matthew Jones, Christine Lloyd, Amanda McMurray, Lucy Matthews, Simon Mercer, Sarah Milne, James C. Mullikin, Andrew Mungall, Robert Plumb, Mark Ross, Ratna Shownkeen, Sarah Sims, Robert H. Waterston, Richard K. Wilson, Ladeana W. Hillier, John D. McPherson, Marco A. Marra, Elaine R. Mardis, Lucinda A. Fulton, Asif T. Chinwalla, Kymberlie H. Pepin, Warren R. Gish, Stephanie L. Chissoe, Michael C. Wendl, Kim D. Delehaunty, Tracie L. Miner, Andrew Delehaunty, Jason B. Kramer, Lisa L. Cook, Robert S. Fulton, Douglas L. Johnson, Patrick J. Minx, Sandra W. Clifton, Trevor Hawkins, Elbert Branscomb, Paul Predki, Paul Richardson, Sarah Wenning, Tom Slezak, Norman Doggett, Jan-Fang Cheng, Anne Olsen, Susan Lucas, Christopher Elkin, Edward Uberbacher, Marvin Frazier, Richard A. Gibbs, Donna M. Muzny, Steven E. Scherer, John B. Bouck, Erica J. Sodergren, Kim C. Worley, Catherine M. Rives, James H. Gorrell, Michael L. Metzker, Susan L. Naylor, Raju S. Kucherlapati, David L. Nelson, George M. Weinstock, Yoshiyuki Sakaki, Asao Fujiyama, Masahira Hattori, Tetsushi Yada, Atsushi Toyoda, Takehiko Itoh, Chiharu Kawagoe, Hidemi Watanabe, Yasushi Totoki, Todd Taylor, Jean Weissenbach, Roland Heilig, William Saurin, Francois Artiguenave, Philippe Brottier, Thomas Bruls, Eric Pelletier, Catherine Robert, Patrick Wincker, André Rosenthal, Matthias Platzer, Gerald Nyakatura, Stefan Taudien, Andreas Rump, Douglas R. Smith, Lynn Doucette-Stamm, Marc Rubenfield, Keith Weinstock, Mei Lee Hong, Joann Dubois, Huanming Yang, Jun Yu, Jian Wang, Guyang Huang, Jun Gu, Leroy Hood, Lee Rowen, Anup Madan, Shizen Qin, Ronald W. Davis, Nancy A. Federspiel, A. Pia Abola, Michael J. Proctor, Bruce A. Roe, Feng Chen, Huaqin Pan, Juliane Ramser, Hans Lehrach, Richard Reinhardt, W. Richard McCombie, Melissa De La Bastide, Neilay Dedhia, Helmut Blöcker, Klaus Hornischer, Gabriele Nordsiek, Richa Agarwala, L. Aravind, Jeffrey A. Bailey, Alex Bateman, Serafim Batzoglou, Ewan Birney, Peer Bork, Daniel G. Brown, Christopher B. Burge, Lorenzo Cerutti, Hsiu-Chuan Chen, Deanna Church, Michele Clamp, Richard R. Copley, Tobias Doerks, Sean R. Eddy, Evan E. Eichler, Terrence S. Furey, James Galagan, James G. R. Gilbert, Cyrus Harmon, Yoshihide Hayashizaki, David Haussler, Henning Hermjakob, Karsten Hokamp, Wonhee Jang, L. Steven Johnson, Thomas A. Jones, Simon Kasif, Arek Kaspryzk, Scot Kennedy, W. James Kent, Paul Kitts, Eugene V. Koonin, Ian Korf, David Kulp, Doron Lancet, Todd M. Lowe, Aoife McLysaght, Tarjei Mikkelsen, John V. Moran, Nicola Mulder, Victor J. Pollara, Chris P. Ponting, Greg Schuler, Jörg Schultz, Guy Slater, Arian F. A. Smit, Elia Stupka, Joseph Szustakowki, Danielle Thierry-Mieg, Jean Thierry-Mieg, Lukas Wagner, John Wallis, Raymond Wheeler, Alan Williams, Yuri I. Wolf, Kenneth H. Wolfe, Shiaw-Pyng Yang, Ru-Fang Yeh, Francis Collins, Mark S. Guyer, Jane Peterson, Adam Felsenfeld, Kris A. Wetterstrand, Richard M. Myers, Jeremy Schmutz, Mark Dickson, Jane Grimwood, David R. Cox, Maynard V. Olson, Rajinder Kaul, Christopher Raymond, Nobuyoshi Shimizu, Kazuhiko Kawasaki, Shinsei Minoshima, Glen A. Evans, Maria Athanasiou, Roger Schultz, Aristides Patrinos, Michael J. Morgan, Pieter de Jong, Joseph J. Catanese, Kazutoyo Osoegawa, Hiroaki Shizuya, Sangdun Choi, Yu-Juin Chen
    Nature, 412, 6846, 565, 566, Macmillan Magazines Ltd, 02 Aug. 2001
    English, Scientific journal
  • Codon and Base Biases after the Initiation Codon of the Open Reading Frames in the Escherichia coli Genome and Their Influence on the Translation Efficiency
    T. Sato, M. Terabe, H. Watanabe, T. Gojobori, C. Hori-Takemoto, K.-i. Miura
    Journal of Biochemistry, 129, 6, 851, 860, 01 Jun. 2001
    Scientific journal
  • Initial sequencing and analysis of the human genome
    ES Lander, Int Human Genome Sequencing Consortium, LM Linton, B Birren, C Nusbaum, MC Zody, J Baldwin, K Devon, K Dewar, M Doyle, W FitzHugh, R Funke, D Gage, K Harris, A Heaford, J Howland, L Kann, J Lehoczky, R LeVine, P McEwan, K McKernan, J Meldrim, JP Mesirov, C Miranda, W Morris, J Naylor, C Raymond, M Rosetti, R Santos, A Sheridan, C Sougnez, N Stange-Thomann, N Stojanovic, A Subramanian, D Wyman, J Rogers, J Sulston, R Ainscough, S Beck, D Bentley, J Burton, C Clee, N Carter, A Coulson, R Deadman, P Deloukas, A Dunham, Dunham, I, R Durbin, L French, D Grafham, S Gregory, T Hubbard, S Humphray, A Hunt, M Jones, C Lloyd, A McMurray, L Matthews, S Mercer, S Milne, JC Mullikin, A Mungall, R Plumb, M Ross, R Shownkeen, S Sims, RH Waterston, RK Wilson, LW Hillier, JD McPherson, MA Marra, ER Mardis, LA Fulton, AT Chinwalla, KH Pepin, WR Gish, SL Chissoe, MC Wendl, KD Delehaunty, TL Miner, A Delehaunty, JB Kramer, LL Cook, RS Fulton, DL Johnson, PJ Minx, SW Clifton, T Hawkins, E Branscomb, P Predki, P Richardson, S Wenning, T Slezak, N Doggett, JF Cheng, A Olsen, S Lucas, C Elkin, E Uberbacher, M Frazier, RA Gibbs, DM Muzny, SE Scherer, JB Bouck, EJ Sodergren, KC Worley, CM Rives, JH Gorrell, ML Metzker, SL Naylor, RS Kucherlapati, DL Nelson, GM Weinstock, Y Sakaki, A Fujiyama, M Hattori, T Yada, A Toyoda, T Itoh, C Kawagoe, H Watanabe, Y Totoki, T Taylor, J Weissenbach, R Heilig, W Saurin, F Artiguenave, P Brottier, T Bruls, E Pelletier, C Robert, P Wincker, A Rosenthal, M Platzer, G Nyakatura, S Taudien, A Rump, HM Yang, J Yu, J Wang, GY Huang, J Gu, L Hood, L Rowen, A Madan, SZ Qin, RW Davis, NA Federspiel, AP Abola, MJ Proctor, RM Myers, J Schmutz, M Dickson, J Grimwood, DR Cox, MV Olson, R Kaul, C Raymond, N Shimizu, K Kawasaki, S Minoshima, GA Evans, M Athanasiou, R Schultz, BA Roe, F Chen, HQ Pan, J Ramser, H Lehrach, R Reinhardt, WR McCombie, M de la Bastide, N Dedhia, H Blocker, K Hornischer, G Nordsiek, R Agarwala, L Aravind, JA Bailey, A Bateman, S Batzoglou, E Birney, P Bork, DG Brown, CB Burge, L Cerutti, HC Chen, D Church, M Clamp, RR Copley, T Doerks, Eddy, SR, EE Eichler, TS Furey, J Galagan, JGR Gilbert, C Harmon, Y Hayashizaki, D Haussler, H Hermjakob, K Hokamp, WH Jang, LS Johnson, TA Jones, S Kasif, A Kaspryzk, S Kennedy, WJ Kent, P Kitts, EV Koonin, Korf, I, D Kulp, D Lancet, TM Lowe, A McLysaght, T Mikkelsen, JV Moran, N Mulder, VJ Pollara, CP Ponting, G Schuler, Schultz, JR, G Slater, AFA Smit, E Stupka, J Szustakowki, D Thierry-Mieg, J Thierry-Mieg, L Wagner, J Wallis, R Wheeler, A Williams, YI Wolf, KH Wolfe, SP Yang, RF Yeh, F Collins, MS Guyer, J Peterson, A Felsenfeld, KA Wetterstrand, A Patrinos, MJ Morgan
    NATURE, 409, 6822, 860, 921, Feb. 2001, [Peer-reviewed]
    English
  • Lineage-specific loss and divergence of functionally linked genes in eukaryotes
    L. Aravind, Hidemi Watanabe, David J. Lipman, Eugene V. Koonin
    Proceedings of the National Academy of Sciences, 97, 21, 11319, 11324, 03 Oct. 2000
    Scientific journal
  • Erratum　　　　　　　　　　　　　　　
    Hattori M, Fujiyama A, Taylor T. D, Watanabe H, Yada T, Park H. S, Toyoda A, Ishll K, Totoki Y, Choi D. K, Groner Y, Soeda E, Ohki M, Takagi T, Sakaki Y, Taudlen S, Blechschmidt K, Polley A, Menzel U, Delabar J, Kumpf K, Lehmann R, Patterson D, Reichwald K, Rump A, Schillhabel M, Schudy A, Zimmermann W, Rosenthal A, Kudoh J, Schibuya K, Kawasaki K, Asakawa S, Shintani A, Sasaki T, Nagamine K, Mitsuyama S, Antonarakis S. E, Minoshima S, Shimizu N, Nordsiek G, Hornischer K, Brant P, Scharfe M, Schon O, Desario A, Relchelt J, Kauer G, Blocker H, Ramser J, Beck A, Klages S, Hennig S, Riesselmann L, Dagand E, Haaf T, Wehrmeyer S, Borzym K, Gardiner K, Nizetic D, Francis F, Lehrach H, Reinhardt R, Yaspo M. L
    Nature, 407, 6800, 110, 07 Sep. 2000
    English
  • Genome sequence of the endocellular bacterial symbiont of aphids Buchnera sp APS
    S Shigenobu, H Watanabe, M Hattori, Y Sakaki, H Ishikawa
    NATURE, 407, 6800, 81, 86, Sep. 2000, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Sequence-based structural features between Kvlqt1 and Tapa1 on mouse chromosome 7F4/F5 corresponding to the Beckwith-Wiedemann syndrome region on human 11p15.5: Long-stretches of unusually well conserved intronic sequences of Kvlqt1 between mouse and human
    H Yatsuki, H Watanabe, M Hattori, K Joh, H Soejima, H Komoda, ZH Xin, Zhu, X, K Higashimoto, M Nishimura, S Kuratomi, H Sasaki, Y Sakaki, T Mukai
    DNA RESEARCH, 7, 3, 195, 206, Jun. 2000, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • The DNA sequence of human chromosome 21
    M Hattori, A Fujiyama, TD Taylor, H Watanabe, T Yada, HS Park, A Toyoda, K Ishii, Y Totoki, DK Choi, E Soeda, M Ohki, T Takagi, Y Sakaki, S Taudien, K Blechschmidt, A Polley, U Menzel, J Delabar, K Kumpf, R Lehmann, D Patterson, K Reichwald, A Rump, M Schillhabel, A Schudy, W Zimmermann, A Rosenthal, J Kudoh, K Shibuya, K Kawasaki, S Asakawa, A Shintani, T Sasaki, K Nagamine, S Mitsuyama, SE Antonarakis, S Minoshima, N Shimizu, G Nordsiek, K Hornischer, P Brandt, M Scharfe, O Schon, A Desario, J Reichelt, G Kauer, H Blocker, J Ramser, A Beck, S Klages, S Hennig, L Riesselmann, E Dagand, T Haaf, S Wehrmeyer, K Borzym, K Gardiner, D Nizetic, F Francis, H Lehrach, R Reinhardt, ML Yaspo, Y Groner
    NATURE, 405, 6784, 311, 319, May 2000, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Dynamic evolution of genomes and the concept of genome space
    MI Bellgard, T Itoh, H Watanabe, T Imanishi, T Gojobori
    MOLECULAR STRATEGIES IN BIOLOGICAL EVOLUTION, 870, 293, 300, 1999, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Bacterial features in the genome of Methanococcus jannaschii in terms of gene composition and biased base composition in ORFs and their surrounding regions
    H Watanabe, T Gojobori, K Miura
    GENE, 205, 1-2, 7, 18, Dec. 1997, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Characteristic distribution of bases and codons around the initiation and termination codons in whole reading frames in bacteria and yeast genomes.
    Watanabe H, Gojobori T, Terabe M, Wakiyama M, Miura K
    Nucleic Acids Symp Ser, 37, 297, 298, 1997, [Peer-reviewed]
  • Evolutionary motif and its biological and structural significance
    Y Tateno, K Ikeo, T Imanishi, H Watanabe, T Endo, Y Yamaguchi, Y Suzuki, K Takahashi, K Tsunoyama, M Kawai, Y Kawanishi, K Naitou, T Gojobori
    JOURNAL OF MOLECULAR EVOLUTION, 44, Suppl 1, S38, S43, 1997, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Genome plasticity as a paradigm of eubacteria evolution
    H Watanabe, H Mori, T Itoh, T Gojobori
    JOURNAL OF MOLECULAR EVOLUTION, 44, Suppl 1, S57, S64, 1997, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Evolution of transcriptional regulation system through promiscuous coupling of regulatory proteins with operons; Suggestion from protein sequence similarities in Escherichia coli
    J Otsuka, H Watanabe, KT Mori
    JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY, 178, 2, 183, 204, Jan. 1996, [Peer-reviewed]
    English
  • A COMPREHENSIVE REPRESENTATION OF EXTENSIVE SIMILARITY LINKAGE BETWEEN LARGE NUMBERS OF PROTEINS
    H WATANABE, J OTSUKA
    COMPUTER APPLICATIONS IN THE BIOSCIENCES, 11, 2, 159, 166, Apr. 1995, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • A comprehensive representation of extensive similarity linkage between large numbers of proteins
    Hidemi Watanabe, Jinya Otsuka
    Bioinformatics, 11, 2, 159, 166, Apr. 1995, [Peer-reviewed]
    English, Scientific journal
  • Escherichia coli K12 genomic database.
    Kunisawa T, Nakamura M, Watanabe H, Otsuka J, Tsugita A, Yeh LS, George DG, Barker WC
    Protein Seq Data Anal, 3, 2, 157, 162, Jun. 1990, [Peer-reviewed]

Other Activities and Achievements

Lectures, oral presentations, etc.

  • Evolution of Human Adenoviruses　　　　　　　　　　　　　　　
    Hidemi Watanabe
    第24回日本アデノウイルス研究会, 06 Jul. 2024, Invited oral presentation
    06 Jul. 2024 - 06 Jul. 2024, [Invited], [International presentation]

Affiliated academic society

  • 1999 - Present
    Society of Evolutionary Studies, Japan　　　　　　　　　　　　　　　
  • The Society for the Study of the Origin and Evolution of Life Japan　　　　　　　　　　　　　　　
  • The American Association for the Advancement of Science (AAAS)　　　　　　　　　　　　　　　
  • The Society for Molecular Biology and Evolution (SMBE)　　　　　　　　　　　　　　　

Research Themes

  • Preventive medicine through inflammation cellular sociology
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
    01 Apr. 2022 - 31 Mar. 2023
    松島 綱治, 池尾 一穂, 渡邉 日出海
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area), Tokyo University of Science, 22H04906
  • Study of Information analysis and modelinig
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
    2017 - 2021
    IKEO KAZUHO
    We constructed a single-cell data portal, analyzed the data collected from the research groups in the area, and released all the data in a form that can be downloaded and displayed.
    It was shown that a cell lineage consistent with known knowledge can be estimated using a somatic mutation pattern at the 1-cell level for the construction of a dynamic model of a cell population. We also reviewed conventional machine learning methods and succeeded in developing a mathematical method for extracting useful information on gene interactions and co-expressions from less cell expression data. Using a machine learning model, we made it possible to extract disease-related genes from the enrichment analysis of the APA disrupted gene list.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area), National Institute of Genetics, Competitive research funding, 17H06399
  • Systematic understanding of genome adaptation
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
    01 Apr. 2010 - 31 Mar. 2016
    SHINOHARA Akira
    減数分裂では組換えにより、父親、母親由来のゲノム情報の混ぜ合せが起こるだけでなく、”新規のゲノム変動”が配偶子に生じ、それが次世代の表現型に影響を与えること（ゲノムアダプテーション）が近年知られつつある。このようなゲノムアダプテーションを介して、ゲノムの多様性が生物集団の中に生じ、長期的には新しいゲノムを生み出す言動力になっていると考えられている。本新学術領域はゲノムアダプテーションの分子レベルでの仕組みを明らかにすること、様々な生物で見られる特異的ゲノムアダプテーション現象を解析する、ゲノムアダプテーションを解析するツールを開発すること、を目的としていた。平成22年度に開始した本領域研究は２６年度が最終年度にあたる。本新学術領域の研究の進展を図ると共に、研究成果をまとめることが大切になる。特に、異分野の研究者が十分な連携の元で研究を推進した成果をまとめため、総括班が非常に重要な役割を担っている。過去５年間のまとめは、２６年度末に行った。さらに新学術のまとめを行うため、評価のための資料を作成し、ヒアリウングを受け、A-の評価を得た。また、最終国際シンポジウムとして、平成２８年３月１日から３日まで、淡路島夢舞台国際会議場で、新しくできた新学術領域“染色体OS”(代表、東大白髭克彦)と合同で開催した。外国人招待講演者に加え、若手の１０名の発表を行った。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area), Osaka University, 22125001
  • Study of the occurrence of mutations and adaptive genome evolution via genomic analyses
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
    2010 - 2014
    WATANABE Hidemi, KOYANAGI Kanako
    In order to obtain the fundamental properties of occurrence of genomic mutations so as to identify genomic changes that have led to adaptive evolution, i.e., genome adaptation, via finding significant deviations from the expectations calculated with the properties of the occurrence of mutations, we artificially introduced random double-strand breaks (DSBs) to the budding yeast genome and detected occurred mutations during repair of the DSBs by sequencing the whole genomes. In addition, we have computationally traced back genomic changes of natural human adenoviruses (HAdV), and it was suggested that HAdVs have changed via homologous recombination events between distant relatives. The statistical properties of this type of changes in HAdV indicate that the recombinant forms have been selected for adaptation.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area), Hokkaido University, Principal investigator, Competitive research funding, 22125009
  • Estimation of species divergence times based on vicariant speciations
    Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(B))
    2006 - 2008
    Watanabe WATANABE
    生物種の分岐年代を高精度で推定するために、従来広く利用されてきた化石試料には依存しない方法を新たに開発した。本方法では、生物学とは独立に年代が詳しく調べられている地殻変動イベントとそれによって引き起こされたと考えられる種分化を基準とする。これにより、化石試料に伴う大きな曖昧さを回避し、化石を得ることが困難な系統についても現生生物のDNAを用いて種分岐年代を正確に求めることができるようになった。
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 基盤研究(B), 北海道大学->東京大学->北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 18370095
  • 比較ゲノム解析に基づくヒト固有遺伝情報の同定と機能推定
    科学研究費補助金(特定領域研究)
    2006 - 2007
    渡邉 日出海, 小柳 香奈子
    本研究課題の目的は、ヒト固有形質に密接に関連すると推定されるヒト固有遺伝情報を同定することである。この目的のために、ヒトとチンパンジーの種分岐後にヒトゲノムに生じたヒト固有遺伝情報ならびにヒト特異的進化状態を示すゲノム領域の同定を行った。まず、基盤となるデータとして、ヒト-チンパンジー一マカク間の高精度なゲノム直系領域多重アラインメントの作成を行った。具体的には、曖昧なゲノム領域の実験による確認、ゲノム概要配列に加えてBACクローン配列を用いた解析、詳細な分子進化学的解析によるゲノム直系領域の推定を行った。次にこのゲノムアラインメントに基づき、ヒト系統に特異的な、挿入・欠失および塩基置換・アミノ酸置換速度変化を同定した。特に、従来は解析が困難であるために対象外とされていた、ヒトとチンパンジーの種分岐後に遺伝子重複が起きた遺伝子群についても解析を行った。その結果、ヒト固有形質に関連する候補遺伝子が推定された。これら候補遺伝子のさらなる機能解析等により、ヒト固有形質の理解が進むことが期待される。上記の研究過程では、プログラムによる自動処理に加えて、人間の目によるデータの精査も重要となる。そこで、このデータ精査を支援するための解析ツールの開発も行った。このツールは、長大なゲノム間の対応領域を可視化し、それを自由に拡大縮小したり、対応領域の各ゲノム上における位置情報や塩基相違度等の必...
    文部科学省, 特定領域研究, 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 18017002
  • 比較ゲノム解析に基づくヒト固有遺伝情報の同定と機能推定
    科学研究費補助金(特定領域研究)
    2005 - 2005
    渡邉 日出海
    新たにゲノム比較解析アルゴリズムとツールを開発し、これまでの科研費で構築してきたPCクラスタを活用して、ヒトゲノム完成配列データとチンパンジー概要配列データの間の高精度アラインメントを作成し、両ゲノム間の相違に関する詳細なデータを作成した。次に、両ゲノム間の違いのうちどれがヒトゲノムで生じた変化によるものなのかを明らかにするために、米国で実施されているマカクゲノムの全ゲノムショットガン配列決定によるデータを用いた比較解析を実施した。まず、最優先領域として遺伝子領域に対する詳細な解析を行った。その結果、Ensemb1データベースでアノテーションが付されている遺伝子約33,000個のうち、7,836個の遺伝子でヒト特異的領域が見出され、そのうち443個の遺伝子において、CDS領域内挿入・欠失が見つかった。2つの嗅覚受容体遺伝子は全体がヒト特異的領域として検出され、それらが偽遺伝子であるという証拠は示されていない。これまでは、霊長類において嗅覚受容体遺伝子が多数偽遺伝子化したりプロセスト偽遺伝子が挿入されたりしている例が報告されているが、新規に嗅覚受容体遺伝子がヒトにおいて生じたのであれば、大変興味深い。443個の遺伝子のうち、270個についてはOMIMデータが存在しており、それらについて、他の様々なデータを併せて詳細な解析を進めている。イントロンやUTR、遺伝子外領域においても多...
    文部科学省, 特定領域研究, 北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 17018002
  • Study on the evolutionary history of organisms based on the comparison between genome evolution and geological history
    Grants-in-Aid for Scientific Research(基盤研究(C))
    2003 - 2005
    Hidemi WATANABE
    To address the issue on the speciation process in the primate lineages, several studies were conducted with collaborators, Dr.Satta at Sokendai, and Dr.Innan at the University of Texas Health Science Center at Houston, with large numbers of sequence fragments randomly selected from the chimpanzee genome and the human genome as well as additional data sets of other primates. In these studies, the ancestral population sizes of primates and the divergence times of major primate lineages were carefully estimated, and it was suggested that the ancestral population sizes of primates were several ...
    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology, 基盤研究(C), 奈良先端科学技術大学院大学->北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 15510158
  • ゲノム配列の種間・種内比較に基づく進化過程の推定
    科学研究費補助金(特定領域研究)
    2004 - 2004
    渡邉 日出海, 小柳 香奈子
    理化学研究所が中心となって日独中韓台の9センターで編成したコンソーシアムにおいて、霊長類の染色体としては世界で初めてのチンパンジー22番染色体(PTR22)の完成配列を決定し、Nature誌のArticleとして発表した。この論文において本研究代表者は比較解析全般を担当し、ヒト相同染色体であるヒト21番染色体(HSA21)および他の類人猿との間で種間比較解析を行った。本研究の目的は、500-700万年前にヒトとチンパンジーが分岐した後に、それぞれの系統において生じてきたゲノムの構造変化の詳細を明らかにすることである。同コンソーシアムによる先行研究(Fujiyama et al.,2002)において両ゲノムは塩基配列レベルで平均1.23%の塩基置換が起きていることをあきらかにしていたが、PTR22-HSA21間では若干高い1.44%の平均塩基置換率になっていた。これは主としてテロメア側半分ではGC含量が高くCpGのメチル化脱アミノ化による塩基置換(C:G→T:A)が高頻度で起こっていることによることがわかった。他に、PTR22はHSA21よりも約1%小さいこと、多くの挿入・欠失が存在し短いものほど頻度が高いこと、300bp以上の長さの挿入は大部分が散在性反復配列の挿入によるものであること、挿入はHSA21で高頻度で起こっている一方、欠失は両染色体で完全に同じ傾向をしめしているこ...
    文部科学省, 特定領域研究, 奈良先端科学技術大学院大学->北海道大学, Principal investigator, Competitive research funding, 16011239
  • ゲノム配列の種間・種内比較に基づく進化過程の推定
    科学研究費補助金(特定領域研究)
    2003 - 2003
    渡邉 日出海
    国際コンソーシアムにおいて、類人猿あるいは霊長類の染色体としては世界で初めてチンパンジーの22番染色体(PTR22)の完成配列を決定し、そのヒト相同染色体であるヒト21番染色体(HSA21)との間で種間比較を行った。本研究の目的は、ヒトとチンパンジーの染色体塩基配列を比較することによって、約500万年前にヒトとチンパンジーが分岐した後に、それぞれの系統において生じてきたゲノムの構造変化の詳細を明らかにすることである。両ゲノムは塩基配列レベルでは僅かに1.23%程度しか異なっていないことを同コンソーシアムが先行研究(Fujiyama et al.,2002)で明らかにしていたため、概要配列ではなく高精度の完成配列の形でチンパンジーゲノム配列の決定を行うことが必要であると考えられた。しかし、そのためには膨大な作業が必要になるため、まず染色体レベルでの解析を行うことにし、同様のメンバーで構成された国際コンソーシアムによってその完成配列が決定されたヒト21番染色体(Hattori et al.,2000)の相同染色体を解析の対象に選んだ。配列決定の結果、(1)PTR22はHSA21よりも約1%小さい、(2)多くの挿入・欠失(INDEL)が存在し、短いものほど頻度が高い、(3)300bp以上の長さの挿入は、大部分が散在性反復配列の挿入によるものである、(4)HSA21、PTR22それぞ...
    文部科学省, 特定領域研究, 奈良先端科学技術大学院大学, Principal investigator, Competitive research funding, 15011238
  • ゲノム配列の種間・種内比較に基づく進化過程の推定
    科学研究費補助金(特定領域研究)
    2002 - 2002
    渡邉 日出海
    本研究課題において、2つの研究を具体的に行った。ツェツェバエの細胞内共生微生物であるWigglesworthia glossinidiaのゲノムを他の共同研究者と共に決定し、そのゲノム配列を、本研究代表者らが既に決定し報告してあったアブラムシの細胞内共生微生物であるBuchnera APSのゲノム配列(Shigenobu, et al.,2000)と比較し、共生微生物の進化過程についての様々な情報を得た(Akman, et al.,2002)。Buchneraのゲノムは、共生生物としては世界で初めて配列決定されたものであったため、その解析によって明らかになった様々な特徴が共生生物の特徴であると我々は考えた。しかし、系統的にBuchneraに極めて近い関係にあると考えられているWigglesworthiaのゲノムと比較してみた結果、予想に反して、多くの点で異なっていることが明らかになった。例えば、これら2つのゲノムは最も小さい部類に属しているため、その中に存在する遺伝子は生存にとって必要不可欠なものに限られているであろうと考えられていたが、実際には、2者に共通している遺伝子は僅かに7割弱であった。したがって、生物は一定の生活環境に置かれると、その環境に適応するかたちで短期間のうちにゲノムの中身が大きく変わることが明らかになった。もう1つの研究は、チンパンジー22番染色体(PTR...
    文部科学省, 特定領域研究, 理化学研究所->奈良先端科学技術大学院大学, Principal investigator, Competitive research funding, 14011260
  • ゲノムDNA配列の種内・種間比較に基づくゲノム領域の機能および進化過程の推定
    科学研究費補助金(特定領域研究(C))
    2001 - 2001
    渡邉 日出海
    本課題においては、平成12年度の特定領域研究(C)の同名課題において開発を行ったシステムを用いて、ヒトやマウスを含む様々な真核生物と原核生物のゲノムDNA配列データを国際データベースなどから定期的に収集し、ヒトゲノムに対して種内・種間の大規模比較解析を行った。その結果、ヒトゲノム内におびただしい数の重複領域が見出され、その分布はランダムではなく、例えば、セントロメア近傍領域に集中して見られるといった様々な特徴が明らかにされた。このような特徴は、核内における染色体の局在性や染色体間の位置関係などについての示唆を与えている。また、ヒトゲノム配列内に存在するヒト固有遺伝情報を発見するために、ヒトに最も近い種であるチンパンジーのゲノム配列決定の第一段階としてチンパンジーBACクローンマッピングを行った。このマッピングでは、64,116個のチンパンジーBACクローンの両端配列(BES)のみを決め、その配列をヒトゲノム配列と比較することによって、各チンパンジークローンの物理位置を正確に推定するという、これまでに無い独自の方法を採用した。このマッピングの結果から、ヒトゲノムとチンパンジーゲノムとの間にこれまで知られていたものも含む多くの大規模な構造の違いが見出され、また、BESの詳細な比較解析とPCRを用いた解析から、ヒトゲノム内の変わりやすい領域、高度に保存している領域、ヒト固有領域を見...
    文部科学省, 特定領域研究(C), 理化学研究所, Principal investigator, Competitive research funding, 13202076
  • ゲノムDNA配列の種内・種間比較に基づくゲノム領域の機能および進化過程の推定
    科学研究費補助金(特定領域研究(C))
    2000 - 2000
    渡邉 日出海
    初めに、大量のゲノムDNA配列を短時間で比較するために、備品として購入したAlphaStation DS20E上に、最新のゲノムDNA配列データを公共データベースから定期的に自動で収集管理するシステムを構築した。この自動データ収集システムを用いて、ヒト、類人猿、霊長類、マウスなどを含むその他の哺乳類、ニワトリ、アフリカツメガエル、フグ、ショウジョウバエ、線虫、酵母、植物等の、真核生物のゲノムデータを定期的に収集し種毎に整理する。現在のところ、ヒトを除いた脊椎動物に限った場合、800メガ塩基対相当のデータが蓄積されている。この収集されたゲノムDNA配列データを種内・種間で高速で自動比較するために、配列データを一旦加工した後、BLASTを用いて総当りの比較を行い、保存領域に関する情報を蓄積するシステムを構築した。比較解析データには、保存領域に関する、配列、保存度、ゲノム上あるは配列データ上での位置と方向などが含まれる。比較解析結果から生物学的意味を抽出するために、まず、保存領域を含む遺伝子に関する情報をゲノムデータから抽出する。遺伝子に関する情報には、遺伝子内での位置、エクソン/イントロンの区別、遺伝子の機能が含まれる。保存領域の、遺伝子との関係を見ることにより、保存領域が持つ機能の範囲を限定する。続いて、保存領域の中から、遺伝子内に見出されないもの、つまり遺伝子によって機能が限...
    文部科学省, 特定領域研究(C), 理化学研究所, Principal investigator, Competitive research funding, 12202058

Media Coverage

  • Associate Editor　　　　　　　　　　　　　　　
    01 Jan. 2009
    Oxford University Press
    Genome Biology and Evolution
    [Paper]

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