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2015 Fiscal Year Research-status Report

網羅的転座染色体の解析によるPATRRの核内配置と転座染色体生成との関係

Research Project

Project/Area Number 15K19042
Research InstitutionFujita Health University

Principal Investigator

加藤 武馬  藤田保健衛生大学, 総合医科学研究所, 助教 (20387690)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Keywords染色体転座 / PATRR / パリンドローム
Outline of Annual Research Achievements

近年、Palindromic AT-rich repeats (PATRRs)と呼ばれるパリンドローム配列が染色体転座を誘発することが知られ、これまでにPATRRを介した染色体転座が数多く報告されている。また以前に私たちは、健常人精子由来のゲノムDNAを鋳型にPATRRを介した転座検出用のPCRを用いて、De novoの染色体転座の検出に成功した。この結果は健常人精子にはDe novoのPATRRを介した染色体転座が数多く含まれていることを意味しており、本研究ではこの転座検出のPCR法を応用して、PATRRを介した染色体転座が、ヒトゲノム中からどのようにPATRR配列を認識し、出会い、そして再結合し転座染色体を生成するのか、発生機序の全貌を解明することを目的とした。
本研究を遂行するにあたり、これまで報告されているPATRRを介した染色体転座で、転座検出用のPCRを用いて検出可能なPATRR転座の検出、頻度を算出し、必要な鋳型DNAの量を決定した。またPATRR配列に共通する配列の特徴を調べ、ヒトゲノム中に散在するPATRR配列を増幅するプライマーの設計を行い、健常人精子中に含まれるDe novoのPATRRを介した染色体転座を網羅的に検出する系を確立することに努めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究を遂行するにあたり、健常人精子中に含まれるDe novoのPATRRを介した染色体転座を網羅的に検出する系を確立することに努めた。ユニバーサルプライマーやハイブリダイゼーション用のオリゴを用いて、転座が発生したPATRRを濃縮しつつ、転座が発生していないIntactなPATRRの量を希釈するストラテジーを考案し、複数のPATRRを介した染色体転座を同時に増幅し、次世代シーケンサーで検出する方法を考案している。現在の方法では、転座産物以外の非特異的な増幅が多く見られ、目的とする転座産物を得るに至っていない。今後は実験方法の改善やアプローチ法の変更が必要であると考えている。
また本研究を遂行中に非典型例のde novo転座を検出した。この非典型例の染色体転座から、PATRRを介した染色体転座の発生機序の解明のヒントになり得るか思案してる。

Strategy for Future Research Activity

De novoのPATRR転座検出のためのPCRは1分子検出を可能とした高感度の方法で、最も高頻度に発生する転座でさえ1/1000分子以下の頻度で発生するとされており、現在の系では転座産物の濃縮を行うにも量が少なく、また転座を起こしていないPATRRがバックグラウンドとなり、目的とする転座産物が得られず、網羅的転座産物の検出に至っていない。精子中に含まれる転座産物を増やすことは不可能なので、今後は転座産物以外の非特異的な配列によるバックグラウンドを減少させ濃縮の効率化を目指す。具体的には目的とする転座産物以外を切断するようなヌクレアーゼを用いて、PCR増幅できないような処理を行い、またPCRの際にはビオチン標識プライマーを用いて、PCR産物の濃縮効率を上げる。PATRR周辺領域はAT含量に富む配列のため、PCRやシーケンスによる解析が困難であるケースが多い。特に次世代シーケンサーによって読まれたリードをヒトゲノム配列にマッピングするのは困難であることが予想される。そのため得られたPCR産物を1つずつクローニングして解析することも検討する。

Causes of Carryover

人件費に計上した予算が浮いたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

差引額の47,515円は、主に試薬消耗品として使用する。

  • Research Products

    (10 results)

All 2016 2015

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Emergence and characterization of unusual DS-1-like G1P[8] rotavirus strains in children with diarrhea in Thailand2015

    • Author(s)
      Komoto S, Tacharoenmuang R, Guntapong R, Ide T, Haga K, Katayama K, Kato T, Ouchi Y, Kurahashi H, Tsuji T, Sangkitporn S, Taniguchi K
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 10 Pages: 1-22

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0141739

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Intragenic duplication in the PHKD1 gene in autosomal recessive polycystic kidney disease2015

    • Author(s)
      Miyazaki J, Ito M, Nishizawa H, Kato T, Minami Y, Inagaki H, Ohye T, Miyata M, Boda H, Kiriyama Y, Kuroda M, Sekiya T, Kurahashi H, Fujii T
    • Journal Title

      BMC Medical Genetics

      Volume: 16 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1186/s12881-015-0245-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Whole Genomic Analysis of an Unusual Human G6P[14] Rotavirus Strain Isolated from a Child with Diarrhea in Thailand: Evidence for Bovine-To-Human Interspecies Transmission and Reassortment Events2015

    • Author(s)
      Tacharoenmuang R, Komoto S, Guntapong R, Ide T, Haga K, Katayama K, Kato T, Ouchi Y, Kurahashi H, Tsuji T, Sangkitporn S, Taniguchi K
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 10 Pages: 1-23

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0139381

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Preimplantation genetic diagnosis/screening by comprehensive molecular testing2015

    • Author(s)
      Kurahashi H, Kato T, Miyazaki J, Nishizawa H, Nishio E, Furukawa H, Miyamura H, Ito M, Endo T, Ouchi Y, Inagaki H, Fujii T
    • Journal Title

      Reprod Med Biol

      Volume: 15 Pages: 13-19

    • DOI

      10.1007/s12522-015-0216-6

  • [Presentation] Mechanisms of Interchromosomal Insertional Translocation2016

    • Author(s)
      Takema Kato, Yuya Ouchi, Hidehito Inagaki, Yoshio Makita, Seiji Mizuno, Hiroki Kurahashi
    • Organizer
      ICHG2016(the 13th International Congress of Human Genetics in 2016)
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      2016-04-03 – 2016-04-07
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 染色体挿入の発生機序2015

    • Author(s)
      加藤武馬、大内雄矢、稲垣秀人、蒔田芳男、水野誠司、倉橋浩樹
    • Organizer
      BMB2015(第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学大会 合同大会)
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [Presentation] 染色体挿入の発生機序2015

    • Author(s)
      加藤武馬、大内雄矢、稲垣秀人、蒔田芳男、水野誠司、倉橋浩樹
    • Organizer
      日本人類遺伝学会 第60回大会
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル
    • Year and Date
      2015-10-14 – 2015-10-17
  • [Presentation] 染色体挿入の発生機序2015

    • Author(s)
      加藤武馬、大内雄矢、稲垣秀人、倉橋浩樹
    • Organizer
      新学術ゲノム支援 拡大班会議
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      2015-08-27 – 2015-08-28
  • [Presentation] t(8;22)(q24.1;q11.2)の2家系2015

    • Author(s)
      加藤武馬、Divya Mishra、稲垣秀人、池田真理子、森貞直哉、飯島一誠、城戸康宏、坂爪悟、古庄知己、涌井敬子、福嶋義光、倉橋浩樹
    • Organizer
      第55回 日本先天異常学会学術集会/第38回小児遺伝学会学術大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜会議センター
    • Year and Date
      2015-07-25 – 2015-07-27
  • [Presentation] Breakpoint analysis of the recurrent constitutional t(8;22)(q24;q11) translocation2015

    • Author(s)
      Takema Kato, Hidehito Inagaki, Divya Mishra, Yuya Ouchi, Makiko Tsutsumi, Tamae Ohye, Hiroki Kurahashi
    • Organizer
      第11回国際ゲノム会議
    • Place of Presentation
      学術総合センター 一橋講堂
    • Year and Date
      2015-05-20 – 2015-05-21
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-01-06  

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