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Development of a novel personal identification method using CRISPR diversity in the human microbiome

Research Project

Project/Area Number 19K24245
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0908:Society medicine, nursing, and related fields
Research InstitutionNational Research Institute of Police Science

Principal Investigator

Toyomane Kochi  科学警察研究所, 法科学第一部, 研究員 (70845362)

Project Period (FY) 2019-08-30 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords微生物叢 / CRISPR / 個人識別
Outline of Research at the Start

近年、犯罪捜査のために、微生物叢の情報を用いた個人識別法の開発が進められている。しかし、従来の微生物叢解析法は個人識別における識別力が低い、解析が困難であるといった課題を抱えており、実用化には程遠い。申請者は真正細菌と古細菌が持つCRISPRを指標とした微生物叢解析を新たに提案し、皮膚等の生体試料中におけるCRISPRのDNA配列を解析することで、CRISPRの多様性を応用した個人識別法の開発を目指す。

Outline of Final Research Achievements

CRISPRs are prokaryotic genetic elements, composed of repeats that are interspaced by short sequences called spacer. CRISPR loci in the human skin microbiome were sequenced by amplicon sequencing. The spacers were significantly more individual specific than site specific, revealing that spacers in the skin microbiome were highly personalized.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

皮膚の表面にはヒトDNAより多量の微生物DNAが存在していると考えられており、ヒトDNAが十分に採れない場合の個人識別を目的として、これまでに各国で微生物叢の保持する遺伝情報を用いた個人識別法の開発が試みられてきた。しかしながら、先行研究の多くで用いられてきた16S rRNA遺伝子は微生物叢の構造を解析する上での解像度が低く、実用に至った手法はない。本課題で構築したCRISPRを用いた微生物叢解析は、解像度が高く、微生物叢解析による個人識別法の開発の実現につながるものと期待される。

Report

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

    (3 results)

All 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Evaluation of CRISPR Diversity in the Human Skin Microbiome for Personal Identification2021

    • Author(s)
      Toyomane Kochi、Yokota Ryo、Watanabe Ken、Akutsu Tomoko、Asahi Ai、Kubota Satoshi
    • Journal Title

      mSystems

      Volume: 6 Issue: 1

    • DOI

      10.1128/msystems.01255-20

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] CRISPRの多様性解析による個人識別法の開発2021

    • Author(s)
      豊間根耕地、横田亮、渡邊賢、阿久津智子、旭愛、窪田聡
    • Organizer
      第15回日本ゲノム微生物学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 皮膚常在細菌叢におけるCRISPRの多様性2020

    • Author(s)
      豊間根耕地、横田亮、渡邊賢、阿久津智子
    • Organizer
      第14回日本ゲノム微生物学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-09-03   Modified: 2022-01-27  

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