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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Deciphering Origin and Establishment of Japonesians mainly based on genome sequence data

Planned Research

Project AreaDeciphering Origin and Establishment of Japonesians mainly based on genome sequence data
Project/Area Number 18H05511
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

長田 直樹  北海道大学, 情報科学研究院, 准教授 (70416270)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 五條堀 淳  総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 講師 (00506800)
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)
藤本 明洋  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (30525853)
Project Period (FY) 2018-06-29 – 2023-03-31
Keywordsゲノム / 進化 / 日本人 / 人口動態
Outline of Annual Research Achievements

当初の計画に沿って研究を進行したが,その他の関連する研究も行った.ヤポネシア人ゲノムの解析については,東アジア人におけるアミラーゼ遺伝子のコピー数推定を行った.その際,コピー数推定のバラツキが少なくなるような手法を開発し,従来手法よりもよい精度で東アジア人集団のアミラーゼ遺伝子コピー数推定を行った.その結果,縄文人が現代東アジア人で典型的な8コピーのAMY1遺伝子をもっていることが示された.また,ハプロタイプ情報を用いてヤポネシア人と他の人類集団との分岐年代を推定した.その他,新規手法に基づいて同定されたマイクロサテライト配列の多型を用いて人類集団の解析を行い,従来手法よりもSNP解析に近い結果を得ることができた.さらに,9850人のヤポネシア人全ゲノムシークエンスデータの解析を行い,日本列島内での現代人の遺伝的構造を高解像度で示すことに成功した.他に,希少変異解析を用いて複数の縄文人個体ゲノムや弥生人ゲノムを解析し,別の手法を用いて解析を行った結果と比較した.
その他,マダガスカル産ハツカネズミの全ゲノム解析による渡来経路の推定,北海道産ヒグマの全ゲノム解析による集団動態の解析,日本列島におけるハツカネズミの亜種間交雑過程の全ゲノム規模での解析,ハイイロオオカミ,ニホンオオカミ,イヌなどのゲノム解析に関する研究など,ヤポネシア人に関する研究だけでなく,動植物のゲノム解析などについての解析を他研究班と共同で進めた.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初計画した内容について,論文での公表を含めて予定通りに進んでいる.また,他班との共同研究も順調に進行しており,おおむね順調に進展していると考えられる.

Strategy for Future Research Activity

昨年度に引き続き研究を行うが,令和4年度は5年間の研究期間の最終年となるため,これまでの成果をまとめ上げ,ヤポネシア人の歴史についての全体像を明らかにする.
(1)性染色体の分化パターンには一定の傾向がみられるものの,ヤポネシア人の歴史を考える場合においては,その統計的な検出力はそれほど高くはないということが明らかになった.この前提を踏まえたうえで,性染色体ゲノムデータに基づいたヤポネシア人の移住過程の解明を行う.最終年度は縄文人と弥生人の混合がゲノムの表現型にどのような影響を与えたのかについて詳細なレベルで調べていく.また,5年間で蓄積されたゲノムデータから,ヤポネシア人がどのように日本列島へ到達し,その後どのような歴史を経て現在の遺伝的特徴をもつに至ったのかについて,考古学や言語学のデータとも照らし合わせながら(2)複数の古代人ゲノムの解析を行い,希少変異などの情報を用いながら,その遺伝的特徴を明らかにする.(3)マイクロサテライト座位におけるゲノム多型データをもちいて,ヤポネシア人の詳細な遺伝構造を明らかする.(4)ハプロタイプ共有情報を用いて集団の分岐時間や移住の解析を行う手法についての検討を行う.複数の古代人,大量の現代人ゲノムについて手法を適用し,ヤポネシア人の歴史を明らかにしていく.以上の個別の目的に加え他の研究計画班,公募研究班との連携を広く進め,研究領域の発展に貢献する.動植物ゲノムなどの解析において進行中である他研究班との共同研究について,データ解析の結果をまとめ,公表へ向けて着実に研究を進めていく.

  • Research Products

    (24 results)

All 2022 2021

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 4 results) Book (4 results)

  • [Journal Article] Phylogeographic study using nuclear genome sequences of Asip to infer the origins of ventral fur color variation in the house mouse Mus musculus2022

    • Author(s)
      Takeishi Toki、Fujiwara Kazumichi、Osada Naoki、Mita Akihiko、Takada Toyoyuki、Shiroishi Toshihiko、Suzuki Hitoshi
    • Journal Title

      Genes & Genetic Systems

      Volume: 96 Pages: 1~14

    • DOI

      10.1266/ggs.21-00075

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Demographic History of the Brown Bear (Ursus arctos) on Hokkaido Island, Japan, Based on Whole-Genomic Sequence Analysis2021

    • Author(s)
      Endo Yu、Osada Naoki、Mano Tsutomu、Masuda Ryuichi
    • Journal Title

      Genome Biology and Evolution

      Volume: 13 Pages: evab195

    • DOI

      10.1093/gbe/evab195

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ヤポネシア人の人口・歴史推定2021

    • Author(s)
      長田直樹
    • Journal Title

      メディカル・サイエンス・ダイジェスト

      Volume: 47 Pages: 476-478

  • [Journal Article] Exploring models of human migration to the Japanese archipelago using genome-wide genetic data2021

    • Author(s)
      OSADA NAOKI、KAWAI YOSUKE
    • Journal Title

      Anthropological Science

      Volume: 129 Pages: 45~58

    • DOI

      10.1537/ase.201215

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Modern human DNA analyses with special reference to the inner dual-structure model of Yaponesian2021

    • Author(s)
      JINAM TIMOTHY A.、KAWAI YOSUKE、SAITOU NARUYA
    • Journal Title

      Anthropological Science

      Volume: 129 Pages: 3~11

    • DOI

      10.1537/ase.201217

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Whole-genome sequencing with long reads reveals complex structure and origin of structural variation in human genetic variations and somatic mutations in cancer2021

    • Author(s)
      Fujimoto Akihiro、Wong Jing Hao、Yoshii Yukiko、Akiyama Shintaro、Tanaka Azusa、Yagi Hitomi、Shigemizu Daichi、Nakagawa Hidewaki、Mizokami Masashi、Shimada Mihoko
    • Journal Title

      Genome Medicine

      Volume: 13 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s13073-021-00883-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Characterization of intermediate-sized insertions using whole-genome sequencing data and analysis of their functional impact on gene expression2021

    • Author(s)
      Ashouri Saeideh、Wong Jing Hao、Nakagawa Hidewaki、Shimada Mihoko、Tokunaga Katsushi、Fujimoto Akihiro
    • Journal Title

      Human Genetics

      Volume: 140 Pages: 1201~1216

    • DOI

      10.1007/s00439-021-02291-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Population dynamics in the Japanese Archipelago since the Pleistocene revealed by the complete mitochondrial genome sequences2021

    • Author(s)
      Mizuno Fuzuki、Gojobori Jun、Kumagai Masahiko、Baba Hisao、Taniguchi Yasuhiro、Kondo Osamu、Matsushita Masami、Matsushita Takayuki、Matsuda Fumihiko、Higasa Koichiro、Hayashi Michiko、Wang Li、Kurosaki Kunihiko、Ueda Shintaroh
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-021-91357-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 古代・現代人ゲノムデータをもとにしたヤポネシアへの人類移住経路の考察2021

    • Author(s)
      長田直樹
    • Organizer
      第75回日本人類学会
    • Invited
  • [Presentation] 現代・古代人ゲノム情報を用いた日本列島への移住経路と混合様式の推定2021

    • Author(s)
      長田直樹
    • Organizer
      日本人類遺伝学会第67回大会
    • Invited
  • [Presentation] 現代ヤマト人のゲノムから探るヤポネシア人成立の歴史2021

    • Author(s)
      河合洋介
    • Organizer
      日本人類遺伝学会第66回大会/第28回日本遺伝子診療学会大会シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] ナショナルセンターバイオバンクネットワークにおける全ゲノムシークエンス解析の取り組み2021

    • Author(s)
      河合洋介
    • Organizer
      日本人類遺伝学会第66回大会/第28回日本遺伝子診療学会大会シンポジウム
  • [Presentation] ロングリードをもちいたゲノム構造解析2021

    • Author(s)
      藤本明洋
    • Organizer
      日本人類遺伝学会第66回大会/第28回日本遺伝子診療学会大会シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Comprehensive analysis of microsatellites polymorphism in the human population2021

    • Author(s)
      郷地麗央、河合洋介、嶋多美穂子、藤本明洋
    • Organizer
      日本人類遺伝学会第66回大会/第28回日本遺伝子診療学会大会シンポジウム
  • [Presentation] Development of a haplotype-resolved local assembly tool with nanopore data2021

    • Author(s)
      池本滉、藤本明洋
    • Organizer
      日本人類遺伝学会第66回大会/第28回日本遺伝子診療学会大会シンポジウム
  • [Presentation] The investigation of the sign of selection on genes associated with dyslexia of Chinese characters.2021

    • Author(s)
      Nishiyama, K., Satta, Y. & Gojobori, J.
    • Organizer
      Cultural Evolution Society Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 漢字の識字障害関連遺伝子群に対する自然選択の検定2021

    • Author(s)
      西山久美子, 颯田葉子, 五條堀淳
    • Organizer
      第75回 日本人類学会大会
  • [Presentation] ヒト東アジア集団において識字障害関連遺伝子DCDC2上に見られる自然選択の痕跡について2021

    • Author(s)
      西山久美子, 颯田葉子, 五條堀淳
    • Organizer
      日本進化学会第23回東京大会
  • [Presentation] PCA-UMAPを用いた現代および古代東アジア人の集団構造解析2021

    • Author(s)
      久保俊平, 遠藤俊徳, 長田直樹
    • Organizer
      第23回日本進化学会大会
  • [Presentation] 全ゲノム配列データを用いたユーラシア産ハツカネズミMus musculusの系統解析2021

    • Author(s)
      藤原一道, 河合洋介, 森脇和郎, 高田豊行, 城石俊彦, 斎藤成也, 鈴木仁, 長田直樹
    • Organizer
      第23回日本進化学会大会
  • [Book] 遺伝学の百科事典2022

    • Author(s)
      日本遺伝学会(編)
    • Total Pages
      690
    • Publisher
      丸善出版
    • ISBN
      9784621306604
  • [Book] ヒトの分子遺伝学2021

    • Author(s)
      戸田 達史、井上 聡、松本 直通(編)
    • Total Pages
      904
    • Publisher
      メディカル・サイエンス・インターナショナル
    • ISBN
      978-4-8157-3032-1
  • [Book] ヒトゲノム事典2021

    • Author(s)
      井ノ上 逸朗, 今西 規, 河村 正二, 斎藤 成也, 颯田 葉子, 田嶋 敦(編)
    • Total Pages
      448
    • Publisher
      一色出版
    • ISBN
      978-4910389127
  • [Book] Evolution of the Human Genome II: Human Evolution Viewed from Genomes (Evolutionary Studies)2021

    • Author(s)
      Naruya Saitou (ed)
    • Total Pages
      268
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      978-4431569022

URL: 

Published: 2022-12-28  

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