2019 Fiscal Year Research-status Report
ヒト常在微生物叢におけるCRISPRの多型性を応用した新規個人識別法の開発
| Project/Area Number |
19K24245
|
|---|
| Research Institution | National Research Institute of Police Science |
|---|
Principal Investigator |
豊間根 耕地 科学警察研究所, 法科学第一部, 研究員 (70845362)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-08-30 – 2021-03-31
|
| Keywords | 微生物叢 / CRISPR |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は解析対象CRISPRの選定と次世代シーケンサーによるスペーサー配列の解読を行い、実験系を立ち上げた。CRISPRは真正細菌の保持する繰り返し配列で、繰り返し単位であるDirect Repeat(DR)に挟まれた配列であるスペーサー配列は、同一種内でも多様性に富んでいることが知られる。一方、CRISPRは系統毎に繰り返し単位であるDRの配列が異なる。皮膚常在細菌叢の保持するCRISPRの配列やその存在比については明らかでなく、CRISPRを指標とした微生物叢解析の実施には解析対象となるCRISPRの選定が必要であった。そこでまずは、公開データベースに登録された、皮膚微生物叢の網羅的DNA解析により得られたデータを、de novoアセンブリとCRISPR同定プログラムにより解析し、皮膚常在細菌叢の保持するCRISRPの探索を行った。これにより12種類の候補CRISPR領域を同定した。次に、このうち3種類の候補CRISPR領域について、スペーサー配列のDR上にプライマーを設計し、健康な成人4名の皮膚スワブから抽出したDNAを試料として、PCRによりスペーサー配列の増幅を行った。増幅したスペーサー配列について、次世代シーケンサーMiSeqにより配列情報を取得し、微生物叢解析パッケージQiime2による多様性解析を行った。CRISPR中のスペーサー配列について、組成情報の試料間差異を示すβ多様性指数（Bray-Curtis非類似度）を計算したところ、皮膚常在細菌叢に含まれるスペーサー配列のβ多様性は個人間で大きく、個人内では小さい傾向を示した。このことから、皮膚常在細菌叢中のCRISPRの多様性は高い個人特異性を示すと考えられる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度においては解析対象CRISPRの選定と次世代シーケンサーによるスペーサー配列の解読を予定していた。3種類の解析対象CRISPRの選定に成功し、現在スペーサー配列の解析中であり、当初の予定通りに計画が進行した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
ヒトの常在細菌叢については一定の期間経過後も、その構成種や組成に大きな変動はないと考えられているが、CRISPRのスペーサー配列の多様性については詳細が明らかでない。本研究においてもスペーサー配列の多様性について、同一人から採材された試料であれば、一定期間の経過後も類似しているか検討する必要があるため、今年度も継続して採材と解析を行う。
|
| Causes of Carryover |
解析用PCの選定が遅れたために、物品費の支出が少なかった他、参加を前倒しにして計画した学会が中止となったために旅費の支出が減少した。解析用PCの購入を翌年度に行い、旅費は次年度中に開催される他学会の参加費用に振り替える。
|
