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一分子DNAシーケンサーによる細菌叢情報の完全な再構成

研究課題

研究課題/領域番号 18J13422
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 ゲノム生物学
研究機関東京大学

研究代表者

鈴木 慶彦  東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2019年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードゲノムアセンブリ / メタゲノム / 細菌叢 / プラスミド / ファージ / 反復配列 / 一分子DNAシーケンサー / セントロメア
研究実績の概要

ヒト腸内細菌叢DNAを一分子DNAシーケンサーにより解読する研究を引き続き行い、その成果をまとめた論文を細菌叢分野のトップジャーナルであるMicrobiome誌に出版した。この研究では、既存研究を大きく超える規模で細菌叢から「広く深く長く」DNAを読み取り、特に近年大きな注目を浴びているプラスミドやバクテリオファージといった染色体外可動遺伝因子の網羅的な全長配列決定を実現した。論文中ではこれらの全長配列を用いて、世界中の腸内細菌叢サンプルとの定量比較機能解析を行った。さらに、一分子DNAシーケンサーから付加的に得られるDNAメチル化状態の情報などを利用し、これらの可動因子の宿主細菌の推定もしている。細菌叢から細菌ゲノムに加えてモバイロームおよびメチロームを網羅的に決定できるという一分子DNAシーケンサーの有用性が本研究で示され、将来的に応用研究の幅が広がると期待される。
また、上述の研究を通じてより一般の反復配列アセンブリ問題へと関心を移し、本研究費を活用して滞在したドイツのマックス・プランク研究所のEugene Myers博士との共同研究の論文が現在Genome Research誌で査読中である。この研究では反復配列のゲノムアセンブリという未解決問題に対する新しい方法論を提示し、実際にショウジョウバエのヘテロクロマチン領域に存在する縦列反復配列を既存ソフトウエアよりも高精度に決定できることを示した。今後は縦列反復配列を細菌叢メタゲノムを含めた任意の反復配列に一般化して、完全なゲノムアセンブリの実現を目指す。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [国際共同研究] MPI-CBG/Center for Systems Biology Dresden(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Max Planck Institute(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Long-read metagenomic exploration of extrachromosomal mobile genetic elements in the human gut2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Yoshihiko、Nishijima Suguru、Furuta Yoshikazu、Yoshimura Jun、Suda Wataru、Oshima Kenshiro、Hattori Masahira、Morishita Shinichi
    • 雑誌名

      Microbiome

      巻: 7 号: 1 ページ: 119-119

    • DOI

      10.1186/s40168-019-0737-z

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ロングリードのゲノムアセンブリ技術と腸内細菌叢解析2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木慶彦
    • 学会等名
      ゲノムテクノロジー第164委員会第56回研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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