Transposon analysis of the brains of schizophrenia patients with long-read RNA sequencing

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K07548
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 52030:Psychiatry-related
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: Bundo Miki 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 准教授 (00597221)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 統合失調症 / 死後脳 / long RNA-seq / トランスポゾン

Outline of Final Research Achievements

We have previously shown that LINE-1 sequences, a type of retrotransposon, are inserted in the neuronal genome of patients with schizophrenia in the vicinity of genes important for neuronal function and structure. To validate these data at the RNA level, we developed a technique to detect novel LINE-1 insertions in human brain RNA long sequence data. Using the frontal lobes of three patients with schizophrenia, we performed RNA-seq on a PacBio sequencer to detect novel LINE-1 insertions in RNA and LINE-1-inserted transcripts in several genes involved in neural functions.

Free Research Field

分子精神医学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、統合失調症患者の脳RNAから、神経機能に関わる遺伝子において、これまで報告のない新規のトランスポゾン挿入を見出した。これらの新規挿入は、遺伝子のコーディング領域やスプライシング部位に生じているものも存在しており、これらの変異が引き起こす細胞の機能欠失が疾患病因の一つとなりうる。これらは現在主流の疾患遺伝子解析であるGWASのような手法では見出せない変異であり、新たな統合失調症発症のメカニズムの解明につながる可能性がある。