2022 Fiscal Year Final Research Report

Rapid detection of mutation in HIV-1 reverse transcriptase gene by temperature gradient gel electrophoresis

Research Project

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Project/Area Number	18KK0285
Research Category	Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 62:Applied informatics and related fields
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	YASUKAWA Kiyoshi 京都大学, 農学研究科, 教授 (30397559)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	野原康伸熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 特任准教授 (30624829) 兒島憲二姫路獨協大学, 薬学部, 准教授 (40542759) 横田文彦九州大学, アジア・オセアニア研究教育機構, 准教授 (50760451) 吉高淳夫北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (60263729) 滝田禎亮京都大学, 農学研究科, 助教 (70263126)
Project Period (FY)	2019-02-07 – 2023-03-31
Keywords	ゲノムプロフィリング / HIV-1 / エイズ / SARS-CoV-19 / 変異 / 温度勾配ゲル電気泳動
Outline of Final Research Achievements	The ultimate goal of this research is to establish a novel method to isothermally amplify a target DNA from clinical specimen. Following DNA amplification, micro temperature gradient gel electrophoresis (TGGE) and analysis of DNA pattern were performed using image processing technology to identify mutations. For this purpose, we have carried out the following: 1) Examination of the effects of length and mutational position on the TGGE pattern; 2) Development of a micro TGGE apparatus capable of accommodating 2-5 gels in one electrophoresis cycle; 3) Development of a software to detect inflection points in a TGGE pattern; 4) Alteration of enzymes utilized in an isothermal DNA amplification method, including recombinase polymerase amplification; 5) Construction of networks to obtain clinical specimen in India.
Free Research Field	酵素化学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究の最終目標は、医療現場で、RNA増幅法によりHIV-1を検出し、TGGEにより薬剤耐性を判定するシステムを世界に普及させることである。この目標に向かって、装置開発、画像処理、酵素の改変という異なる分野が協力しあうことで、それぞれの分野で学術的価値の高い研究成果をあげ、論文発表した。今回、日本人研究者がインドの現地を訪れて作業を行い、各種情報を得ながら啓蒙活動を行い、多極的ネットワークを築くことができた。