歯周病原株の全遺伝子解読とヒト遺伝要因の統合解析―シングルセルとエクソーム解析ー
| Project/Area Number |
21K16985
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
須藤 毅顕 東京医科歯科大学, 統合教育機構, 特任講師 (10821168)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | シングルセルゲノム解析 / メタゲノム解析 / 歯周炎 / 次世代シークエンサー / シングルセル / マイクロバイオーム解析 / 侵襲性歯周炎 / エクソーム解析 / シングルセル解析 / シングルセル、エクソーム解析、侵襲性歯周炎 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、シングルセルによる個別の全ゲノム解読から、歯周炎と健常者の同一菌種での遺伝子の違いを比較解析する。de novo アセンブリでゲノム再構築し、データベースより構造および機能のアノテーション、オーソログ分類を行う。歯周炎の患者と健常者での共通の細菌のアノテーションされたゲノム情報を比較することで歯周炎特異的な株レベルの細菌同定を行うことにより、歯周疾患発病に影響する細菌を解明する。そして、エクソーム解析で同定したヒトの遺伝子変異有無による口腔内細菌の株レベルでの遺伝子組成の相違を評価する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、シングルセル解析による個別の全ゲノム解読から、歯周炎と健常者の同一菌種での遺伝子の違いを比較解析することで、歯周炎特異的な株レベルの細菌同定を行うことにより、歯周疾患発症に影響する細菌を解明することである。昨年度までに、歯周炎患者4名の重症部位と健常者2名の健常部位の計6サンプルのプラーク由来の口腔内細菌を次世代シークエンサーにて塩基配列を取得した。16S rRNA解析では重度の歯周病に最も関与すると言われているred complexの3菌種については、ほぼ歯周炎患者でしか検出されなかった。当初は歯周炎患者由来のSAGと健常者由来のSAGで同一菌種の株レベルの違いを比較する予定であったが、red complexが健常者由来のサンプルではほとんど検出されなかった。原因としてはそもそも健常者ではred complexを始めとする歯周病源細菌の存在量が少ない可能性と、サンプリング手法が未確立であったためDNAの品質が悪かったことも要因として考えられる。今回の計6サンプルのうち、１サンプルのみ約半分のSAGsがhighもしくはmedium-qualityであり、残りの5サンプルはその多くがlow-qualityであった。最終年度は、サンプリング方法を改善しより高品質なSAGsが多く得られるように歯周炎患者に絞り、追加で3名のサンプリング、シークエンスを実施したところ、前回よりも高品質なドラフトゲノムの取得に成功した。さらに同一患者に対して16S rRNA解析とメタゲノムショットガン解析を実施して、従来の細菌叢解析よりもより網羅的なデータの取得とMAG解析を行い、さらに同一株由来と考えられるSAGsを統合したccSAG、またSAGとMAGと統合したSAG・メタゲノム統合解析も実施した。期間内に最終解析まで至らなかったが、今後結果をまとめて論文として報告する予定である。
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Report
(3 results)
Research Products
(11 results)
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[Journal Article] Targeted deep sequencing analyses of long QT syndrome in a Japanese population2022
Author(s)
NagataY、WatanabeR、EichhornC、OhnoS、AibaT、IshikawaT、NakanoY、AizawaY、HayashiKi、MurakoshiN、NakajimaT、YagiharaN、MishimaH、SudoT、HiguchiC、TakahashiA、SekineA、MakiyamaT、TanakaY、WatanabeA、TachibanaM、MoritaH、YoshiuraK-i、TsunodaT、WatanabeH、KurabayashiM、NogamiA、KiharaY、HorieM、ShimizuW、MakitaN、TanakaT
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Journal Title
PLOS ONE
Volume: 17
Issue: 12
Pages: e0277242-e0277242
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] 古代人の歯石DNAを用いた江戸時代と現代の網羅的口腔内細菌叢解析2022
Author(s)
須藤毅顕,芝多佳彦,駒津匡二,澤藤りかい,佐宗亜衣子,植田信太郎,渡辺孝康,根本昂,加納千博,長井貴彦,大杉勇人,片桐さやか,竹内康雄,小林宏明,岩田隆紀
Organizer
第76回日本人類学会大会・第38回日本霊長類学会大会連合大会
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