| Project/Area Number |
20F20382
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 43060:System genome science-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
村谷 匡史 筑波大学, 医学医療系, 教授 (50730199)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
RUTTER LINDSAY 筑波大学, 医学医療系, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2020-11-13 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 宇宙環境 / 次世代シーケンサー / オミックス解析 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、国際公募を経て採択された研究テーマ「宇宙滞在中の液体生検による血漿中核酸のゲノム・エピゲノム解析」のインフォマティクス解析を行い、宇宙飛行士とマウスのフライトデータとの統合解析を行う。また、宇宙研究における次世代シークエンサー解析の応用範囲として、国際宇宙ステーションや月、火星基地での生物学実験や宇宙飛行士の健康状態のモニタリング、生命痕跡の探索なども想定されることから、ポータブルシークエンサーを用いた解析のためのサンプル処理技術やデータ解析手法についてもその可能性を検討する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
宇宙生命科学分野では、次世代シーケンサーを用いた網羅的ゲノミクス解析を含むマルチオミックス解析が導入され、その応用範囲の拡大とより高度なバイオインフォマティクス解析の活用が期待されている。本研究では、受け入れ研究者が代表者として行う宇宙飛行士のリキッドバイオプシー研究、および、火星環境模擬施設等、極限環境でのサンプリング実験をテーマとして、イルミナのショートリードデータの解析とMinIONシーケンサーを活用したロングリード解析手法の開発と検証を行った。
宇宙飛行士のリキッドバイオプシー研究のデータ解析により、宇宙滞在中に血漿中のミトコンドリアDNAとRNAが増加することが見出され、NASAのTwins Studyでの結果がより多くの参加者を対象に再現された。さらに、ミトコンドリアDNAを含む血漿分画の濃縮により、血漿中ミトコンドリアの由来組織の予測を行った。この結果、中枢神経系をはじめとした体内の多種の組織でシステミックなミトコンドリア応答が宇宙環境によって引き起こされていることが示された。本研究については、国際会議での2件の口頭発表を行い、論文投稿に至った。
土壌サンプルからの微量DNAの精製、およびMinIONシーケンサーによる解析をモデルとして作業手順を確認、必要なバイオインフォマ ティクスツールの検討を行った研究ついては、オンサイトでのシーケンス解析に関するサンプル前処理やデータ解析についての課題について明らかにすることができ、今後の宇宙探査での応用に向けた技術開発の基礎となる結果が得られた。シーケンサーの実際の使用ノウハウが得られたことから、他の解析への発展も期待される。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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