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2021 Fiscal Year Research-status Report

Reconstruction of parasitic infections among ancient peoples of the Japanese archipelago using DNA from paleofeces

Research Project

Project/Area Number 21K13141
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小金渕 佳江  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (10753593)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords古代DNA / 寄生虫 / 衛生環境 / 古代ゲノム / 感染症
Outline of Annual Research Achievements

糞石は過去のヒトの健康状態や衛生環境を推察することができる重要な考古遺物である。なかでも寄生虫感染症は糞石から推定できる代表的な疾患と言える。寄生虫は、現代人と比べて古代人では彼らの健康に遥かに大きな影響を与えていた可能性がある。伝統的な手法では、糞石内容物を顕微鏡で直接観察することにより卵などの分類群を同定してきた。しかし、その残存状態や卵の分類の難易度によって同定の確度が左右されてしまうという課題があった。また糞石の出土事例は古人骨に比べるととても少ないため、世界的に見てもその報告例は少ない。東アジアにおける古代感染症に関する研究は限られており、糞石DNA感染症研究に至ってはその例がない。近年ではDNA配列解析技術の発展により、遺物から古いDNA(古代DNA)を抽出する方法や、その配列解析方法が新展開を迎えている。そこで本研究課題では、日本列島の遺跡で収集された糞石からの寄生虫DNAの解析により古代寄生虫の種同定及び全ゲノム配列の復元を目指す。
本年度は新規サンプルとして、沖縄県首里城シーリ遺構から出土した糞石及びコントロールとしてその周辺土壌を、沖縄県立埋蔵文化財センターから分与していただいた。また研究室で収集済みの福井県鳥浜貝塚遺跡及び茨城県吹上遺跡出土の糞石から抽出できたDNAについて、短鎖シーケンサーMiSeqを用いたショットガン配列解析を実施しており、それらの配列データに含まれるDNA配列の分類群を、配列分類ツールkraken2もしくはcentrifugeを利用して同定した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新型コロナ感染症の影響で新規サンプルの収集が困難かと思われたが、無事協力機関に出向きサンプルを分与していただくことができた。また糞石由来DNAの配列解析もスタートし、条件検討を進めている。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画の通り、糞石からのDNA抽出及び配列解析を続ける。配列判定には適切な配列データベースの構築が必要であるため、こちらの改善を継続する。目的の配列のデータが蓄積してきたら、近縁種の配列情報を用いて系統解析および遺伝子進化と寄生虫感染症の症状への影響を検討する。

Causes of Carryover

新型コロナ感染症の関係で、出張や分子生物学実験が予定していた回数より減少した。また配列解析に使用するPCを別の研究費で準備することになったため、予算に繰り越しが生じた。

  • Research Products

    (7 results)

All 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Whole-Genome Sequencing of a 900-Year-Old Human Skeleton Supports Two Past Migration Events from the Russian Far East to Northern Japan2021

    • Author(s)
      Sato Takehiro、Adachi Noboru、Kimura Ryosuke、Hosomichi Kazuyoshi、Yoneda Minoru、Oota Hiroki、Tajima Atsushi、Toyoda Atsushi、Kanzawa-Kiriyama Hideaki、Matsumae Hiromi、Koganebuchi Kae、Shimizu Kentaro K、Shinoda Ken-ichi、Hanihara Tsunehiko、Weber Andrzej、Kato Hirofumi、Ishida Hajime
    • Journal Title

      Genome Biology and Evolution

      Volume: 13 Pages: evab192

    • DOI

      10.1093/gbe/evab192

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] An analysis of the demographic history of the risk allele R4810K in <i>RNF213</i> of moyamoya disease2021

    • Author(s)
      Koganebuchi Kae、Sato Kimitoshi、Fujii Kiyotaka、Kumabe Toshihiro、Haneji Kuniaki、Toma Takashi、Ishida Hajime、Joh Keiichiro、Soejima Hidenobu、Mano Shuhei、Ogawa Motoyuki、Oota Hiroki
    • Journal Title

      Annals of Human Genetics

      Volume: 85 Pages: 166~177

    • DOI

      10.1111/ahg.12424

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Exploring correlations in genetic and cultural variation across language families in northeast Asia2021

    • Author(s)
      Matsumae Hiromi、Ranacher Peter、Savage Patrick E.、Blasi Dami?n E.、Currie Thomas E.、Koganebuchi Kae、Nishida Nao、Sato Takehiro、Tanabe Hideyuki、Tajima Atsushi、Brown Steven、Stoneking Mark、Shimizu Kentaro K.、Oota Hiroki、Bickel Balthasar
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 7 Pages: eabd9223

    • DOI

      10.1126/sciadv.abd9223

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] なぜ我々はワークフロー言語を書くのか-事例紹介: nf-core-2021

    • Author(s)
      小金渕佳江
    • Organizer
      2021年日本バイオインフォマティクス学会年会・第10回生命医薬情報連合学連合大会
  • [Presentation] 東アジアにおけるヒト多様性の成立過程を集団遺伝学解析により推定する2021

    • Author(s)
      小金渕佳江
    • Organizer
      2021年度日本冷凍空調学会年次大会
    • Invited
  • [Presentation] 進化から迫るヒトの食の多様性-酒とともに生きる:アルコール代謝に見る遺伝子と飲酒行動の多様性-2021

    • Author(s)
      小金渕佳江
    • Organizer
      第75回日本人類学会大会
  • [Presentation] 遺伝子から考える 飲酒と霊長類の関係性2021

    • Author(s)
      小金渕佳江
    • Organizer
      第 11 回 応用生理人類学研究センター講演会
    • Invited

URL: 

Published: 2022-12-28  

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