対象配列特異的シークエンシング法によるドラフトゲノムの効率的精度向上法の確立

Research Project

Project/Area Number	24570011
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Research Field	Genetics/Genome dynamics
Research Institution	Keio University
Principal Investigator	清水厚志慶應義塾大学, 医学部, 講師 (30327655)
Project Period (FY)	2012-04-01 – 2013-03-31
Project Status	Discontinued (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help	¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000) Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2013: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2012: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords	次世代シークエンサー / ゲノム解析 / ドラフトゲノム / Fosmid
Research Abstract	次世代シークエンサーの台頭により、ゲノム配列が解読された生物種が急激に増加している。しかし、ヒト、マウスを除き、公開された概要（ドラフト）配列の精度は70%から90%にとどまり、モデル生物として確立されたラットやメダカ、ゼブラフィッシュなどのゲノム精度は利用している研究者のニーズを十分には満たしていない。そこで本研究計画ではメダカゲノムを解析対象に選定し、ドラフトゲノム配列の精度を向上させる手法を検討した。平均冗長度x11のFosmidライブラリー末端配列データベースから５個のテロメア配列を含むクローンと３つのコントロールクローンを選定し、MiSeqのマルチプレックス法にて配列決定を行った。複数のソフトウェアでテロメアを含まないクローンのde novo アセンブルを行った結果、CLC Genomics WorkbenchとSOAPdenovoで完成配列を得ることができた。しかし、テロメア周辺のクローンには相同性の極めて高い（>99%）Low Copy Repeat（LCR）が存在したため、MiSeqのデータのみでは完成配列を得ることができなかった。そこで、平均2kb以上の長鎖DNA配列を得ることができるシークエンサーであるPacBio RSにより、配列決定を行い、先のデータと混合アセンブルをした結果、99%以上の相同性をもつLCRを正しく分離することが可能になり、完全長配列を得ることができた。以上の結果から混合アセンブルにより、複雑なゲノム構造をもつテロメア周辺クローンの配列決定が可能であると判断した。そこで、データベースからテロメア配列を含む240個のクローンの末端配列を抽出し、ユニークな配列をもつ12クローンを選抜してMiSeqとPacBio RSでシークエンシングを行った。現在、それぞれのクローンごとに配列解析中である。