2014 Fiscal Year Research-status Report
芽殖孤虫のゲノム解読による条虫類幼虫における無性増殖機構の解明
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26460510
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
丸山 治彦 宮崎大学, 医学部, 教授 (90229625)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菊地 泰生 宮崎大学, 医学部, 准教授 (20353659)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 比較ゲノム / 芽殖孤虫 / マンソン孤虫 / 条虫 / 寄生虫 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生物学的な意義は、条虫類の進化を深く理解できるようになることと、条虫の幼虫段階における無性増殖の仕組みの解明に手がかりが得られることがあげられる。
条虫の中でこれまでに概要ゲノムが決定されているのは、多包条虫Echinococcus multilocularis、単包条虫E. granulosus、有鉤条虫 Taenia solium、Hymenolepis microstomaの4種で、いずれも円葉類に属する。陸上で生活史が完結する円葉類は条虫の中でも特殊化が進んだグループであり、今回ゲノム支援を希望する擬葉類（芽殖孤虫とマンソン裂頭条虫を含む）とは大きく異なる。擬葉類条虫は、水棲節足動物を第1中間宿主として要求するなど円葉類よりも祖先型に近いと考えられており、そのゲノムの解読により条虫類全体の構造を明らかにできると考えられる。
マンソン裂頭条虫と芽殖孤虫はごく近縁でありながら、マンソン裂頭条虫の幼虫（プレロセルコイド）は宿主内で個体数が増えないのに対し、芽殖孤虫のプレロセルコイドは宿主内で無限に増殖し病害性を発揮するという大きな違いがある。一般的に条虫類は終宿主に比べて中間宿主に対しては強い病害性を示すことが多いが、とくに多包条虫のように中間宿主内で無性的に増殖する場合では宿主は死に至る。マンソン裂頭条虫ゲノムと芽殖孤虫ゲノムの詳細な比較により、芽殖孤虫の無性的な分裂増殖のメカニズムを明らかにでき、現在は有効な薬剤が存在しないエキノコックス症の病原メカニズムの解明にも直接つながる。
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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
国立科学博物館においてマウスで継代されている芽殖孤虫と野外で捕獲したシマヘビから分離したマンソン裂頭条虫のゲノムDNAとRNAから、これまでに以下の塩基配列のデータを得た。(1) PCRフリーのペアエンドライブラリ：Hiseq (100bp) による20GとMiseq (300bp) による8G、(2) 3kb mate-pairライブラリ：Hiseq (100bp) による8GおよびMiseq (300bp) の4G、(3) 8k mate-pairライブラリ：HiSeq (100bp) による8G、(4) それぞれの幼虫ステージ（プレロセルコイド）から6GのRNAseq
しかしながらMasuRCAとPlatanusによってアセンブルを試みたがどちらもN50は1kbに達しておらずデータ量が不足している。これは、研究開始前の予想よりはるかに推定ゲノムサイズが大きかったからである。
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| Strategy for Future Research Activity |
ゲノムデータの厚みを増して概要ゲノムを得るために、国立科学博物館で継代されている芽殖孤虫から新たなサンプルを採取し、以下の配列データを得てアセンブルを試みる。
(1) PCRフリーのペアエンドライブラリ：Hiseq (100bp) による20GとMiseq (300bp) による8G、(2) 3kb mate-pairライブラリ：Hiseq (100bp) による8GおよびMiseq (300bp) の4G、(3) 8k mate-pairライブラリ：HiSeq (100bp) による8G、(4) RNAseq：それぞれの幼虫ステージ（プレロセルコイド）から6G
平成27年度中にそれぞれの寄生虫の概要ゲノムを構築し、円葉類条虫との比較をおこなう。
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