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Development of novel measurement methods for RNA synthesis and degradation using nanopore sequencing

Research Project

Project/Area Number 19K16108
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 43060:System genome science-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Seki Masahide  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任准教授 (90749326)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsナノポアシークエンス / トランスクリプトーム
Outline of Research at the Start

一分子DNAやRNAをシークエンスすることができるナノポアシークエンサーは、核酸塩基に含まれる化学修飾を検出することが可能であるとされている。本研究では、人工RNA修飾塩基を標的とするナノポアシークエンスによる検出法を確立する。さらに、人工修飾塩基を用いたRNAのラベリング法とナノポアシークエンスによる検出法を組み合わせることにより、RNA合成と分解の速度の新規計測技術の開発を行う。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to verify the feasibility of detection of artificially introduced RNA-modified bases by nanopore sequencing and to create a fundamental method for analysis of transcription and post-transcriptional regulation. By combining TUC-Seq, which converts an artificial base, 4sU, to cytosine, with high-accuacy sequencing by nanopore sequencing using the R2C2 method, we successfully developed an experimental method and pipeline for data analysis to detect 4sU-labeled and unlabeled RNA-derived reads.
Furthermore, we identified the full-length structures of cancer-specific splicing isoforms. We applied the method to analyze the mechanism of accumulation of these isoforms in cancer.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細胞の中にあるRNAは、その合成と分解の合計によって総量が決まります。RNAの合成と分解を測定するためのこれまでの多くの方法では、短いRNAの配列を決めるため、どのような全長配列を持ったRNAがどのような合成や分解の制御を受けているのかは十分にわかっていませんでした。今回、合成された、または、元からあるRNAをラベリングして、ナノポアシークエンサーというRNAの全長の配列を解読できるシークエンサーで検出する方法を確立しました。この方法を利用することで、どのような全長配列を持ったRNAがどのような分解や合成制御を受けているのかが明らかにすることに貢献できると考えられます。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2021 2019 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Aberrant splicing isoforms detected by full-length transcriptome sequencing as transcripts of potential neoantigens in non-small cell lung cancer.2021

    • Author(s)
      Oka M, Xu L, Suzuki T, Yoshikawa T, Sakamoto H, Uemura H, Yoshizawa AC, Suzuki Y, Nakatsura T, Ishihama Y, Suzuki A, Seki M
    • Journal Title

      Genome Biol.

      Volume: 22(1):9 Issue: 1 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1186/s13059-020-02240-8

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transcript Identification Through Long-Read Sequencing2021

    • Author(s)
      Seki Masahide、Oka Miho、Xu Liu、Suzuki Ayako、Suzuki Yutaka
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: 2284 Pages: 531-541

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1307-8_29

    • ISBN
      9781071613061, 9781071613078
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] Long-read whole-genome methylation patterning using enzymatic base conversion and nanopore sequencing2021

    • Author(s)
      Sakamoto Yoshitaka、Zaha Suzuko、Nagasawa Satoi、Miyake Shuhei、Kojima Yasuyuki、Suzuki Ayako、Suzuki Yutaka、Seki Masahide
    • Journal Title

      Nucleic Acids Research

      Volume: 49 Issue: 14 Pages: e81-e81

    • DOI

      10.1093/nar/gkab397

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Recent advances in the detection of base modifications using the Nanopore sequencer2019

    • Author(s)
      Xu Liu、Seki Masahide
    • Journal Title

      Journal of Human Genetics

      Volume: 65 Issue: 1 Pages: 25-33

    • DOI

      10.1038/s10038-019-0679-0

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Remarks] がんに存在する異常なメッセンジャーRNAの全長構造を同定

    • URL

      https://www.k.u-tokyo.ac.jp/information/category/press/3880.html

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2022-01-27  

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