2020 Fiscal Year Research-status Report
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20K20582
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
平谷 伊智朗 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (40583753)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2026-03-31
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| Keywords | 多次元1細胞全ゲノム解析 / ゲノム増幅法 / scRepli-seq / scHi-C / Dip-C |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は1細胞全ゲノムDNA複製解析技術であるscRepli-seq法の開発に成功している。この独自の基盤技術を更に発展させるべく、本研究は（１）scRepli-seqの「第二世代化」による解像度の飛躍的向上、（２）scRepli-seqを起点とした多次元1細胞全ゲノム解析の実現、の二つを目的としている。
現在、我々のscRepli-seq法が採用しているのは指数関数的ゲノム増幅法（DOP-PCR; Degenerate oligonucleotide-primed PCR）である。しかし、scRepli-seqの解像度をさらに向上させるためには、これを、最新の線形ゲノム増幅法LIANTI（Linear Amplification via Transposon Insertion; Chen et al., Science 2017）に変更する必要があると我々は考えている。そのため、2020年度は、LIANTI法の再現に取り組んだ。LIANTI法はTn5 transposaseによるtagmentationという方法を用いてゲノムを断片化するものである。Tn5 transposonを共同研究者から入手したり、市販のものを購入するなどしながら下準備を完了し、実験を進めている。現在は、まだ試行錯誤の最中であり、LIANTI法を我々の手で再現するには至っていない。しかし、失敗を重ねながらも確実に問題点を洗い出しており、改善すべき点は限定できつつある。LIANTI法の開発者であるChen博士（米国NIH）に細かい点を一つ一つ相談して質問に答えて頂きながら、一つ一つのステップを確実に進めている段階である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は（１）scRepli-seqの「第二世代化」による解像度の飛躍的向上、（２）scRepli-seqを起点とした多次元1細胞全ゲノム解析の実現、の二つを目的としているが、まずは第一の目的を達成する必要がある。第一の目的、すなわち、scRepli-seqの解像度をさらに向上させるためには、scRepli-seq法の工程にあるゲノム増幅法を、最新の線形ゲノム増幅法LIANTI（Linear Amplification via Transposon Insertion; Chen et al., Science 2017）に変更する必要があると我々は考えている。そのため、2020年度は、LIANTI法の再現に取り組んだ。現在は、まだ試行錯誤の最中であり、LIANTI法を我々の手で再現するには至っていない。しかし、必要なものは全て揃え、プロトコールの細部まで理解しながら実験を進めている。LIANTI法の開発者であるChen博士（米国NIH）とは良好な関係を築き、細かい点を一つ一つ相談して質問に答えて頂きながら実験を進めており、改善すべき点は限定できつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度も引き続き、scRepli-seq法の工程にあるゲノム増幅法を、最新の線形ゲノム増幅法LIANTI（Linear Amplification via Transposon Insertion; Chen et al., Science 2017）に変更する試みを続ける。まずは、LIANTI法を我々の手で再現し、これとscRepli-seq法を組み合わせる所までを目指す。ゲノム増幅方法については、LIANTI法に加えて、META（Multiplex End-Tagging Amplification; Tan et al., Science 2018）法も新たに試すことを計画しており、LIANTI法とMETA法の比較検討も進めたい。
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| Causes of Carryover |
2020年度前期はコロナ騒動で採択時期が遅れたことに伴い、実験開始が遅れたため。
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