対象配列特異的シークエンシング法によるドラフトゲノムの効率的精度向上法の確立

研究課題

研究課題/領域番号	24570011
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	遺伝・ゲノム動態
研究機関	慶應義塾大学
研究代表者	清水厚志慶應義塾大学, 医学部, 講師 (30327655)
研究期間 (年度)	2012-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス	中途終了 (2012年度)
配分額 *注記	5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円) 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円) 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円) 2012年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード	次世代シークエンサー / ゲノム解析 / ドラフトゲノム / Fosmid
研究概要	次世代シークエンサーの台頭により、ゲノム配列が解読された生物種が急激に増加している。しかし、ヒト、マウスを除き、公開された概要（ドラフト）配列の精度は70%から90%にとどまり、モデル生物として確立されたラットやメダカ、ゼブラフィッシュなどのゲノム精度は利用している研究者のニーズを十分には満たしていない。そこで本研究計画ではメダカゲノムを解析対象に選定し、ドラフトゲノム配列の精度を向上させる手法を検討した。平均冗長度x11のFosmidライブラリー末端配列データベースから５個のテロメア配列を含むクローンと３つのコントロールクローンを選定し、MiSeqのマルチプレックス法にて配列決定を行った。複数のソフトウェアでテロメアを含まないクローンのde novo アセンブルを行った結果、CLC Genomics WorkbenchとSOAPdenovoで完成配列を得ることができた。しかし、テロメア周辺のクローンには相同性の極めて高い（>99%）Low Copy Repeat（LCR）が存在したため、MiSeqのデータのみでは完成配列を得ることができなかった。そこで、平均2kb以上の長鎖DNA配列を得ることができるシークエンサーであるPacBio RSにより、配列決定を行い、先のデータと混合アセンブルをした結果、99%以上の相同性をもつLCRを正しく分離することが可能になり、完全長配列を得ることができた。以上の結果から混合アセンブルにより、複雑なゲノム構造をもつテロメア周辺クローンの配列決定が可能であると判断した。そこで、データベースからテロメア配列を含む240個のクローンの末端配列を抽出し、ユニークな配列をもつ12クローンを選抜してMiSeqとPacBio RSでシークエンシングを行った。現在、それぞれのクローンごとに配列解析中である。