| Project/Area Number |
23K23970
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| Project/Area Number (Other) |
22H02707 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45050:Physical anthropology-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
長田 直樹 北海道大学, 情報科学研究院, 准教授 (70416270)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河合 洋介 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 副プロジェクト長 (30435515)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
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| Keywords | ゲノム / 進化 / ヒトゲノム / 内在性レトロウイルス / レトロエレメント / 日本列島 / ヒト / ウイルス |
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| Outline of Research at the Start |
ヒトゲノムの多くはウイルス様配列によって占められている．本研究計画では，膨大な量のヒトゲノム短鎖配列から，内在性レトロウイルス（ERV）を含む多様なウイルス様配列を探索し，ウイルスゲノムの挿入からみた人類の多様性を明らかにする．これまで一般的に行われてきた配列相同性だけを用いた探索ではなく，機械学習を用いた新たなウイルス様配列探索手法を開発し利用する．人類の移住の歴史を明らかにする新たなマーカーの発見，特定のウイルスと地域集団とのかかわり，ウイルス様配列の挿入に関わる自然選択の検出などを行い，20万年前以降の人類とウイルスの歴史的なかかわりを明らかにする．
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和5年度は引き続き野生ハツカネズミの内在性レトロウイルス解析を行うと同時に，ヒトゲノム解析へ向けたパイプライン構築と，倫理申請について進めた．ヒトゲノムの大量解析については令和6年に始めることとし，条件検討およびパイプライン構築に努めた．野生ハツカネズミの解析では，ゲノム中に大量の非リファレンス型の内在性ウイルス様配列が存在していることが明らかになった．特に日本由来および韓国由来の野生ハツカネズミにおいて配列の異常な増幅を発見した．また，すでにウイルスへの防御機能をもつことが知られている内在性レトロウイルス由来遺伝子，Fv-1およびFv-4を含むゲノム領域において，日本産のハツカネズミのゲノムが南方型のcastaneus亜種由来のゲノムを多く持つことが示された．特に，Fv-1領域においては何らかの自然選択によってこのようなゲノムの特徴が出来上がったことが示唆された．また，Fv-4は以前より日本由来の個体とcastaneus亜種個体での存在が示唆されていたが，domesticus亜種がもととなっているリファレンス配列には存在しないことが知られていた．本解析では，日本由来個体とcastaneus亜種個体において，Fv-4が予想される位置に挿入されていることを示す証拠を確認することができた．これらのことから，ヒトゲノムとほぼ同じサイズと似たような構造をもつハツカネズミゲノム解析において，解析手法がうまく働くことが示された．
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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
ヒトのデータを扱う倫理申請が遅れたためにヒトゲノムの解析には遅れが出たが，ハツカネズミゲノム解析においては計画以上の進展が見られた．したがって，おおむね順調に進展していると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和6年度はハツカネズミゲノム研究について詳細に詰めていくと同時に，ヒトゲノムの解析を網羅的に行う．
日本人ゲノム配列に存在する非リファレンス型のウイルス様配列の挿入パターンを明らかにし，その領域に自然選択の痕跡が見られないかなどについて解析を進めて行く．また，ショートリードによって推定された挿入等が擬陽性でないか，ロングリードシークエンサーのデータを参照しながら検討を進める．
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