| Budget Amount *help |
¥26,000,000 (Direct Cost: ¥20,000,000、Indirect Cost: ¥6,000,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々独自の1細胞全ゲノムDNA複製解析技術であるscRepli-seq法を更に発展させるべく、本研究は（１）scRepli-seqの「第二世代化」による解像度の飛躍的向上、（２）scRepli-seqを起点とした多次元1細胞全ゲノム解析の実現、の二つを目的としている。（１）に関して、我々のscRepli-seq法が採用しているのは指数関数的ゲノム増幅法（DOP-PCR）だが、DOP-PCRの工程を変更して線形あるいはそれに類似のゲノム増幅法にするとscRepli-seqの解像度をさらに向上させられると考え、線形ゲノム増幅法であるLIANTI（Science, 2017）という手法を採用して試行錯誤を繰り返したがLIANTI法は断念した。他のいくつかのゲノム増幅法を試しているが、希望の持てる予備データが出つつある。（２）に関しては大きな進展がいくつかあり、同一細胞からscRepli-seqと1細胞RNA-seq（scRNA-seq、正確にはscRamDA-seq; Hayashi et al., Nature Commun, 2018）を同時実現出来る１細胞全ゲノム解析技術が完成して論文を投稿しており、論文の完成に向けて鋭意取り組んでいる。これと並行して1細胞Hi-C（scHi-C）解析のプロトコール確立にも取り組み、文字通り1細胞から開始して質の高いscHi-Cデータを得ることに成功した。現在、ゲノム増幅法の検討を通じて、さらなるscHi-Cデータの品質向上を目指している。また、scHi-CとscRepli-seqの同時実現に向けた検討も進めており、最終的には、scRNA-seq・scRepli-seq・scHi-Cの三者を同時に解析可能とする条件の確立をめざす。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は（１）scRepli-seqの「第二世代化」による解像度の飛躍的向上、（２）scRepli-seqを起点とした多次元1細胞全ゲノム解析の実現、の二つを目的としている。（１）に関して、現在、我々のscRepli-seq法が採用しているのは指数関数的ゲノム増幅法（DOP-PCR; Degenerate oligonucleotide-primed PCR）だが、DOP-PCRの工程を変更して線形あるいはそれに類似のゲノム増幅法にすると目的を達成できると考えている。これまでは、線形ゲノム増幅法LIANTI（Science, 2017）を試して試行錯誤を繰り返していたが、現在までのところ、我々の手ではうまく再現できておらずLIANTI法は断念することにした。現在、他のいくつかのゲノム増幅法を検討中で、引き続きこちらの方向で進めている。（２）に関しては大きな進展がいくつかあり、同一細胞からscRepli-seqと1細胞RNA-seq（scRNA-seq、正確にはscRamDA-seq; Hayashi et al., Nature Commun, 2018）を同時実現出来る１細胞全ゲノム解析技術が出来つつあり、現在、論文完成に向けて取り組んでいる。並行して、1細胞Hi-C（scHi-C）解析プロトコールも確立し、1細胞からの高品質なデータ取得に成功した。さらなる品質向上を目指し、ゲノム増幅法の検討も進めている。現在はscRNA-seqとの同時実現に向け、細胞溶解バッファー組成を検討しつつプロトコール最適化を進めている。また、scHi-CとscRepli-seqの同時実現に向けた解析技術の開発も進め、最終的にscRNA-seq・scRepli-seq・scHi-C三者を同時解析できる条件の確立を目指している。（１）（２）ともに「おおむね順調に進展している」という自己評価である。
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