| 研究課題/領域番号 |
16K07224
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
システムゲノム科学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
青木 弘良 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 研究員 (50518636)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | １細胞ゲノム解析 / ハイドロゲル・マイクロカプセル / 難培養微生物 / アガロースゲル・マイクロカプセル / 全ゲノム増幅 / 一菌体ゲノム解析 / ハイドロゲルマイクロカプセル / 増幅バイアス / 全ゲノム酵素増幅 / シングルセル・ゲノミクス / マイクロリアクタ |
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| 研究成果の概要 |
１細胞染色体DNA解析(SCG)は，微量試料の遺伝情報を解析でき，生物学や医療など幅広い応用が期待される．しかし微量の染色体DNAを解析のため酵素増幅すると，不均一に増幅され，すべての遺伝情報が得られなかった．そこで寒天の殻と液状の核をもつ，数10um径，数10 pLのアガロースゲル・マイクロカプセル(AGM)を開発した．AGMは安価な試薬や器具を用い，簡便に，１回に数10万個を作製できる．従来法では全染色体のうち約30%しか得られないが，AGM内での酵素増幅により，約90%以上を解析できた．AGMはSCGを促進し，環境中微生物の解析，がんの早期診断，および再生医療の品質向上等が期待される．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
１細胞染色体DNAの酵素増幅では，マイクロ流路やエマルジョン（オイル中に懸濁した微小液滴）による均一化は報告されていたが，特殊な機器が必要であり，壊れやすいエマルジョンの単離が困難，などの課題があった．本法は多くの研究者がより簡便に１細胞ゲノム解析を行えるよう，入手しやすい試薬と実験器具で作製でき，安定に単離できるAGMを開発した．学術的には半透過性のAGM内の酵素増幅による，増幅量の増加と均一性向上を示し，社会的には１細胞染色体DNAの酵素増幅の均一性の向上により，高品質の遺伝子情報を提供する手段を提供し，生物，微生物，および医学の発展に寄与した．
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