Development of method for long-read whole genome methylation analysis from small amount of DNA

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K15074
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 43060:System genome science-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Seki Masahide 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任准教授 (90749326)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: DNAメチル化 / エピジェネティクス / ナノポアシークエンス

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed nanoEM, a method for whole genome long-read DNA methylation analysis that can be performed with less DNA by combining a base conversion method with nanopore sequencing. We confirmed that nanoEM can be performed using as little as 10 ng of DNA and using clinical samples. NanoEM can obtain consistent data compared to the commonly used methylation analysis methods. We also showed that nanoEM can be used to analyze methylation patterns within regions such as imprinting regions, repetitive sequences, and structural variation, which have been difficult to analyze with most of existing methods.

Free Research Field

ゲノム科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

長鎖シークエンスによるメチル化解析によって、よく用いられてきた短鎖シークエンスで解析することが難しかったゲノム領域について解析することが可能になった。しかし、長鎖のメチル化解析は、必要なDNA量が多く、臨床サンプルなどの少ない量のDNAしか取れないサンプルの解析をすることができないという問題点が存在していた。本研究で開発したnanoEM法により、これらの微量サンプルの解析が可能となった。これの方法を用いることにより、様々な研究分野で今後新たな知見を生む可能性があると考えられる。