Long read sequencing elucidates the mechanism of multiple congenital anomalies.

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K21320
• Project/Area Number (Other): 18H06218 (2018)
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund (2019); Single-year Grants (2018)
• Review Section: 0902:General internal medicine and related fields
• Research Institution: Kanagawa Children's Medical Center (Clinical Research Institute)
• Principal Investigator: Kuroda Yukiko 地方独立行政法人神奈川県立病院機構神奈川県立こども医療センター(臨床研究所), 臨床研究所, 医長 (40823589)
• Project Period (FY): 2018-08-24 – 2023-03-31
• Keywords: ロングリード / ゲノム構造異常 / 先天異常症候群 / 均衡型相互転座

Outline of Final Research Achievements

Some of the undiagnosed multiple congenital anomaly cases would result from genome rearrangements such as insertion/deletion, reciprocal translocation, and inversion. It is hard to find these rearrangements by exome sequencing or the ordinal methods, other than long-read sequencing. In this research, we identified the breakpoints of the balanced reciprocal translocation by a long-read sequencing. Structural variations are highly enriched around the breakpoints of the recombination, so we used the Japanese reference genome distributed by jMorp instead of the GRCh38 genome for mapping the sequences. We found one of two junctions in mapping to jMorp genome, which was not called and found in GRCh38 genome. Long-read sequencing is efficient for the detection of the genome rearrangements. JG2.1.0 would be an alternative reference genome for the detection of the rearrangement encompassing structural variations.

Free Research Field

臨床遺伝

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ロングリードシークエンスにより、既存の方法では同定困難であったゲノム構造異常を同定することができた。コピー数異常を伴わないゲノム構造異常は、マイクロアレイ染色体検査、ショートリードシークエンサーによる構造異常解析でも検出が困難である。構造異常によりそこに存在する遺伝子の機能が失われて遺伝性疾患を発症することが予想された。未診断例の中に一定数このようなゲノム構造異常を原因とした例が存在しており、本研究によりゲノム構造異常を診断できたことで、ロングリードシークエンスの有用性を実証することができた。