アフリカに生息するサルを宿主とするマラリア原虫P. gonderiのゲノム解析

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25460516
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 有末 伸子 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (00242339)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 東岸 任弘 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (20379093) ; 本間 一 東京女子医科大学, 医学部, 助教 (10617468)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: マラリア / ゲノム解読 / P. gonderi / サルマラリア原虫 / 進化系統樹解析

Research Abstract

アフリカに棲息するオナガザルを自然宿主とするマラリア原虫P. gonderiについて、ゲノムの解読を進行中である。今年度は、原虫感染血液からｃDNAライブラリーを作製し、高速シーケンサーMiseqにより、1/4プレート規模で2回の解析を行った。その結果、18.0 Mb(1回目)、14.3 Mb(2回目)の塩基配列データが得られた。CLC-Work bench（ゲノム解析用のプラットホーム）によりアセンブルを行い、9617本(1回目)と17038本(2回目)のContigを得た。Contigの平均配列長は1,486 bp(1回目)及び、1,055 bp(2回目)であった。しかしながら、得られた配列の多くはコンタミとしてのバクテリアのものであり、P. gonderi由来のContigは122本(1回目)と73本(2回目)であり、0.7%に留まった。合計195本のContigからアノテーションされた遺伝子は140個ほどであり、約5500個と見積もられる遺伝子の2.5%程度であった。現在はコンタミを減らすために感染血液中の原虫率の低さとシーケンス用のライブラリーを作製する手順の多さがコンタミ増やす原因なるために、より少ない手順でライブラリーを作製することができるｇDNAからのシーケンスを現在試みている。また、P. gonderiのゲノム解読の目的の一つがヒト三日熱マラリア原虫P. vivaxとその近縁サルマラリア原虫の進化過程の解明であるために、系統解析に必要な遺伝子のアライメントファイルを順次作製している。約5000の遺伝子について、現在PlasmoDBデータベースから取得可能な10種のマラリア原虫の配列を含んだアライメントの準備が完了しており、今回のゲノム解読から得られた配列を上記アライメントファイルに順次追加する作業が進行中である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

原虫感染血液からホストの白血球を除くために、フィルター処理をしているが、その際にホストの白血球と共に約90%の原虫感染赤血球が一緒に除去されている。そのため、サンプル中の原虫率が著しく低下しており、得られたデータ量が少量にとどまっている。少量のサンプルからコンタミを少ないシーケンス用試料を得るためのプロトコールの確立に時間を要している。

Strategy for Future Research Activity

ｃDNAライブラリーの作製は手順が多いため、その分コンタミが入る機会多くなる。
分子系統樹作製に必要なコーディング領域の配列を得るために、ｃDNAライブラリーからのシーケンスを試みたが、コンタミを減らすためにはｇDNAからのデータ取得が望ましいと考えられる。現在改良したプロトコールにより抽出したｇDNAを準備中であり、データ取得後はアセンブリーとアノテーションを行い、分子系統樹解析に向けた準備を行う。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

本研究に重要な役割を果たす「少量のサンプルからコンタミを少ないシーケンス用試料を得るためのプロトコールの確立」に時間を要しているため、やや進捗状況が遅れている。そのため、消耗品費の一部122,298円を使用することが出来なかった。
プロトコールの改良で次年度の研究は進展すると見込まれるため、物品費（消耗品費）として使用する。