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2012 Fiscal Year Annual Research Report

下水由来遺伝子配列の点突然変異解析に基づいた胃腸炎ウイルス感染者数推定手法の開発

Research Project

Project/Area Number 11J04434
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

三浦 尚之  北海道大学, 大学院・工学研究院, 特別研究員(PD)

Keywordsノロウイルス / 水中病原微生物 / 感染性胃腸炎 / 下水 / 分子疫学的解析 / 遺伝子配列解析 / 点突然変異 / 進化系統樹
Research Abstract

今年度は,前年度に収集した糞便試料からノロウイルスカプシドタンパク質選伝子の一部をRT-PCRにより取得した後,クローニングし,糞便1検体あたり20クローンの塩基配列を解析した。その結果,糞便1検体あたり複数(3~11)のハプロタイプが検出された。すなわち,一般的なクローニングとシーケンシングによって,感染者の体内におけるノロウイルス遺伝子の変異を検出できることがわかった。検出されたハプロタイプにもとづいて,最適な変異モデルおよび進化モデルを検討し,マルコフ連鎖モンテカルロ法を用いて進化系統樹を作成した。
また,糞便および下水試料からノロウイルス陽性試料を効率的にスクリーニングする方法として,ノロウイルス遺伝子群I,II,IV(GI,GII,GVI)のカプシドタンパク質遺伝子の一部を標的としたワンステップリアルタイムRT-PCRを開発した。3つの遺伝子群それぞれに特異的な既存のプライマーおよびプローブを混合したところ,単独遺伝子群検出系と比較して3~7Ct検出感度が低下し,反応条件を変更しても改善されなかったため,本研究ではプライマーとプローブを新たに設計した。その結果,開発した複数遺伝子群検出系は,既存の単独遺伝子群検出系と比較して,GIおよびGIIについては同等の検出感度を達成し,GIVに関しては3Ct検出感度が向上した。開発した方法を収集した16の下水試料に適用したところ,ノロウイルス遺伝子陽性と判定されたすべての試料からは,GI,GII,GIVのいずれかまたは複数が検出された。開発した方法の検出下限は,単独遺伝子群検出系と同等であり,下水を含む環境試料のモニタリングにも適用可能である。環境モニタリングでは遺伝子検出のための試薬代が高額になるため,本研究で開発した方法で試料をスクリーニングした後に,既存の方法で各遺伝子群を定量するのが有効である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

今年度の計画通り,前年度に収集した糞便試料に含まれるノロウイルス遺伝子について,変異および進化モデルを選定し,進化系統樹を作成した。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画に従って,下水試料に含まれるノロウイルス遺伝子配列についても解析し,糞便および下水試料におけるノロウイルス遺伝子の多系解析に基づいた新規な感染者数推定手法の開発を進めていく。

  • Research Products

    (4 results)

All 2013 2012

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Detection of oxidative damages on viral capsid protein for evaluating infectivity of gastroenteritis viruses2013

    • Author(s)
      Tojo, K., 他
    • Journal Title

      Water Science and Technology

      Volume: (In press)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Enteric bacteria bearing histo-blood group antigen-like extracellular polymeric substances as environmental vehicles for human neuroviruses2012

    • Author(s)
      Miura, T., 他
    • Organizer
      3rd Food and Environmental Virology Conference
    • Place of Presentation
      Instituto Superior Tecnico, Lisbon, Portugal
    • Year and Date
      2012-10-09
  • [Presentation] Infectivity of gastroenteritis viruses analyzed by oxidative stress marker detection and RNase sensitivity test2012

    • Author(s)
      Sano, D., 他
    • Organizer
      3rd Food and Environmental Virology Conference
    • Place of Presentation
      Instituto Superior Tecnico, Lisbon, Portugal
    • Year and Date
      2012-10-09
  • [Presentation] Transcriptome analysis of intestinal epithelial cells infected with poliovirus type 12012

    • Author(s)
      Tazawa, M., 他
    • Organizer
      EUROPIC 2012
    • Place of Presentation
      Saint-Raphael Congres, France
    • Year and Date
      2012-06-05

URL: 

Published: 2014-07-16  

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