Analysis of neurological genetic diseases using nanopore long read sequencer

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K07977
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52020:Neurology-related
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University (2020-2021); Yokohama City University (2019)
• Principal Investigator: Mitsuhashi Satomi 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (40466222)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): Frith Martin 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (40462832)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ナノポアシークエンサー / 遺伝性神経疾患 / ロングリードシークエンサー / 単純反復配列

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed an analysis system to detect tandem repeats and genomic structural abnormalities that may cause genetic diseases using a nanopore long-read sequencer. We analyzed actual patients' genomes with relatively low analysis cost and labor to find pathological alterations. Using this method, we were able to elucidate the causes of multiple diseases that were unresolved by conventional methods. Genomic functions are not yet understood in many parts of the genome; most of which are repetitive regions. We believe that our attempt to unveil the disease genome will lead to overcoming diseases and will be a step toward gaining new insites about the unknown functions of the human genome.

Free Research Field

神経内科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来型のシークエンサーは長い反復配列の検出に弱く、ヒトゲノムに100万以上存在すると言われる単純反復配列を網羅的に解析することは難しいと考えられており、ロングリードシークエンサーを用いたゲノム解析の開発に期待がもたれていた。本研究では、実際の疾患患者の解析にロングリードシークエンサーを用いて、未解決課題を解決することができるというproof of conceptを示すことができた。さらに、誰もが難治性疾患の診断や研究に使うことができるように、コストを抑えたターゲットシークエンスによる解析系を立ち上げたことは意義が大きいと考えている。