実験動物マウスの系統特異的な可動遺伝因子の挙動と疾患発症の連関解析
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22K06061
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 42040:Laboratory animal science-related
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
高田 豊行 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 開発研究員 (20356257)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 疾患モデルマウス / 可動遺伝因子 / ゲノム構造多型 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、申請者が複数の疾患および健常モデルマウス系統（以降、BRC5と記載する）を対象にして行った大規模長鎖ゲノム解析の結果を利用して、BRC5の系統特異的な疾患発症や表現型に関わると考えられる内在性可動遺伝因子（MGEs; Mobile genetic elements）の分布の違いなどのゲノム構造多型を探索することを目的としている。このため、BRC5の全ゲノム領域を対象にしたMGEsのカタログ化を行い、公開されている外部の大規模なゲノム解析や表現型情報などと統合情報解析を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、疾患型と健常型のマウスモデル系統、FLS/Shi (非アルコール性脂肪肝炎)、NC/Nga (アトピー性皮膚炎）、STR/OrtCrlj(遺伝性変形性関節症)、日本産亜種由来のJF1/Ms(ヒルシュスプルング病）およびMSM/Ms（健常型）、合計5種類（以降、BRC5と記載する)の全ゲノムを対象にして、各系統の表現型に関連したゲノム多型を探索することである。特に長鎖ゲノム解読情報から得られた結果を活用して、短鎖ゲノム解読情報のみでは検出が難しかった構造多型（SV）および内在性可動遺伝因子（MGE）の分布の違いに注目する。また、本申請研究が対象とする表現型に関連して、ヒトとマウス双方の研究で利用可能なゲノム多型カタログの作成も目指している。
研究初年度は、表記マウス系統の対象疾患に関連した遺伝子発現情報やエピゲノム情報を各種の公共データベースから収集するところから作業を進めた。遺伝子発現情報の検索については、NCBIのGEO (Gene Expression Omnibus)やSRA (Sequence Read Archive)、 GTEx (The Genotype-Tissue Expression)などを使用した遺伝子発現解析結果の検索を行った。エピゲノム情報の検索 については、UCSCゲノムブラウザや VISTA Enhancer Browser等を対象にして行なった。さらに、Mouse Genome Informaticsなどから当該系統の疾患感受性に関わる遺伝子の情報収集を行なった。また、現状のBRC5のゲノムスキャホールドをさらに高品質化する機会が得られたので、最新版のゲノムスキャホールドを使用して本申請研究の基盤情報となるSVやMGEの情報を得るための解析を行う事ができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
現在までの進捗状況について、本年度は表記マウス系統や対象疾患に関連した遺伝子発現情報やエピゲノム情報を各種の公共データベースから収集するところから作業を進めた。遺伝子発現情報の検索については、GEO、SRA、 GTExなどを使用して、BRC5の各系統の表現型に関連すると考えられる遺伝子の発現解析結果の検索を行った。遺伝子発現情報については、マウスゲノムの基準系統であるC57BL/6J系統をコントロールとして用いるため、この情報についても収集、整理を行った。エピゲノム情報の検索 についても、遺伝子発現情報と同様にして、C57BL/6J系統も含めてUCSCゲノムブラウザや VISTA Enhancer Browser等を対象にして行ない、BRC5の疾患関連表現型に関係すると考えられる遺伝子の発現制御領域の収集、整理を行った。この作業には、Mouse Genome Informaticsなどから公開されている遺伝子情報についても対象にして行なった。他のプロジェクトにおいて、現状のBRC5のゲノムスキャホールドの高品質化を行う機会を得たので、スキャホールドを最新版にしてSVやMGEを検出する作業を進めた。本申請研究が対象とする表現型に関連したヒトとマウス双方の研究で利用可能なゲノム多型カタログの作成については、ClinVarや GWAS Catalog などのデータベースから収集したヒトの情報の確認や整理を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究の推進方策に関して、表記の各系統の表現型に関連したゲノム多型を探索するため、各種の公共データベースから、表記マウス系統や対象疾患に関連した遺伝子発現情報やエピゲノム情報の収集を継続して進める。NCBIのGEO やSRA、UCSCゲノムブラウザや VISTA Enhancer Browser、GTEx以外にも、検索可能な情報があればこれも対象にする。本申請研究の基盤情報となるBRC5のSVやMGEの検出を引き続き行う。特に、長鎖ゲノム解読から得られた結果を活用して、短鎖ゲノム解読では検出が難しかったSVとMGEの分布の違いに注目した解析を継続して行う。他のプロジェクトにおいて、現状のBRC5のゲノムスキャホールドの高品質化を行う機会を得たので、スキャホールドを最新版にしてSVやMGEを検出する作業を引き続き行う。さらに、スキャホールドを染色体の座標情報に対応させる作業を進め検出したSVやMGEを他の系統と比較する。さらに、公開されているマウス系統の多型情報等を対象にして、本申請研究において解析しているマウス系統の多型情報と比較するなど、解析対象を拡張して新規のゲノム多型の検出を試みる。また、本申請研究が対象とする表現型に関連したヒトとマウス双方の研究で利用可能なゲノム多型カタログの作成についても、対象のデータベースを拡張して情報を収集する。
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)
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[Presentation] Exploring genomic variants for unique phenotypes of inbred mouse strains developed in Japan2023
Author(s)
Toyoyuki Takada, Hideyuki Miyazawa, Shinya Ayabe, Kentaro Fukuta, Shinji Kondo, Atsushi Toyoda, Masaru Tamura, Atsushi Yoshiki, Kuniya Abe, Yuichi Obata, Toshihiko Shiroishi, Takanori Amano, Hideki Noguchi, Hiroshi Masuya
Organizer
The 36th International Mammalian Genome Conference
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Int'l Joint Research
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