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2021 年度 実績報告書

パレオゲノミクス解析プラットフォーム開発とその応用

計画研究

研究領域中国文明起源解明の新・考古学イニシアティブ
研究課題/領域番号 20H05822
研究機関金沢大学

研究代表者

覚張 隆史  金沢大学, 古代文明・文化資源学研究センター, 助教 (70749530)

研究分担者 中込 滋樹  金沢大学, 人間社会研究域, 客員研究員 (40625208)
石谷 孔司  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (40826062)
澤藤 りかい  総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 日本学術振興会特別研究員(CPD) (50814612)
和久 大介  東京農業大学, 国際食料情報学部, 助教 (60793578)
研究期間 (年度) 2020-11-19 – 2025-03-31
キーワード古代ゲノム / 新石器時代 / 古人骨 / 東アジア / 中国 / 日本
研究実績の概要

本年度は昨年度までに構築を進めてきた古代ゲノム専用プラットフォームを用いた応用研究および、本プラットフォームに実装する既報の古代ゲノムデータの追加収集を実施した。日本列島の遺跡出土人骨(縄文・弥生・古墳)からゲノムデータを取得し、集団比較ゲノム解析を行なった。中国新石器時代など既報の大陸の遺跡出土人骨のゲノムデータと比較し、縄文時代においては中国新石器時代人からの大きな混血の痕跡は検出されないことが分かった。新石器時代における中国内のヒトの移動は南北で生じていることが先行研究の古代ゲノム解析で示唆されており、この時期にヒトの移動性は上昇していることが分かっている。一方で、縄文時代の考古遺物の型式論的研究では大陸からの影響は極めて少なく、本研究の結果と整合的と言える。また、弥生時代および古墳時代における古人骨のゲノムの特徴は、それぞれ北東アジア祖先集団および広域の東アジア祖先集団の2祖先集団との強い混血の痕跡が検出された。この結果においても、考古遺物の文化的変化と整合的な部分も多く、考古遺物と古代ゲノムデータの特徴に関連性がみられることを実証した。これらの結果を総括し、世界で初めて「日本列島人の3重構造モデル」について国際主要学術誌Science Advancesにおいて公開・提唱し、世界的な反響をえた。また、家畜の古代ゲノム解析では、キルギスおよびウズベキスタンの遺跡出土動物骨からDNA抽出および内在DNA%を算出し、保存状態の良いDNA溶液を得た。現在、このDNA抽出液からゲノムデータを取得し、比較ゲノム解析を進める予定である。さらに、オンサイト古代ゲノム解析を実施するための前処理装置およびデータ解析プログラム"ReUnion"を開発し、知財登録申請に向けて準備を進めた。

現在までの達成度
現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

研究目的の古代ゲノム解析専用プラットフォームの開発を進め、2年度目で実際にプラットフォームを用いた応用研究によって主要な海外学術誌で公開ができたことから、着実に成果発信できていると考えられる。また、中国よりも西方の地域における遺跡出土骨の古代ゲノムデータも着実に出してきており、オンサイト古代ゲノム解析のシステム開発も順調であることから、研究の進捗状況は概ね順調に進展していると言える。

今後の研究の推進方策

今後は中国の新石器時代における遺跡出土骨のゲノム解析を進める必要があるが、コロナウィルスの世界的な感染拡大が続いており、上海などの中国主要都市におけるロックダウンも生じていることから、現地調査が実際にできるか見通しが立っていない状況と言える。一方で、中国内においては新たな古人骨のゲノムデータが公開されており、これらの情報を用いて新しい解析を実施し、新規の発見に挑むことが研究戦略上で最も良いと考えられる。キルギスおよびウズベキスタンの現地調査は再開されていることから、実データの取得についてはこちらの地域に現状は注力し、中国における公開された古代ゲノムデータの新たな解析を進めていく予定である。また、オンサイト古代ゲノム解析のシステム構築については、基礎技術開発の目処がついたのちに、実試料からのデータ取得を試みる。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] 北京大学/中国社会科学院(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      北京大学/中国社会科学院
  • [国際共同研究] ダブリン大学(アイルランド)

    • 国名
      アイルランド
    • 外国機関名
      ダブリン大学
  • [国際共同研究] トゥールーズ第3大学(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      トゥールーズ第3大学
  • [雑誌論文] Complete mitochondrial genome sequencing reveals double-buried Jomon individuals excavated from the Ikawazu shell-mound site were not in a mother-child relationship2022

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Waku, Takashi Gakuhari, Kae Koganebuchi, Minoru Yoneda, Osamu Kondo, Tadayuki Masuyama, Yasuhiro Yamada, Hiroki Oota
    • 雑誌名

      Anthropological Science

      巻: 129 ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparative Genome Analysis Reveals Accumulation of Single-Nucleotide Repeats in Pathogenic Escherichia Lineages.2022

    • 著者名/発表者名
      Koji Ishiya, Nobutaka Nakashima
    • 雑誌名

      Current Issues in Molecular Biology

      巻: 44 ページ: 498-504

    • DOI

      10.3390/cimb44020034

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ancient genomics reveals tripartite origins of Japanese populations2021

    • 著者名/発表者名
      Niall P. Cooke, Valeria Mattiangeli, Lara M. Cassidy, Kenji Okazaki, Caroline A. Stokes, Shin Onbe, Satoshi Hatakeyama, Kenichi Machida, Kenji Kasai, Naoto Tomioka, Akihiko Matsumoto, Masafumi Ito, Yoshitaka Kojima, Daniel G. Bradley, Takashi Gakuhari, Shigeki Nakagome
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 7 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1126/sciadv.abh2419

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 市川市出土縄文・古代犬骨のゲノム解析に向けての事前調査報告2021

    • 著者名/発表者名
      覚張隆史・山崎京美
    • 雑誌名

      市史研究 いちかわ

      巻: 12 ページ: 120-131

  • [雑誌論文] Sex-specific phenotypic effects and evolutionary history of an ancient polymorphic deletion of the human growth hormone receptor.2021

    • 著者名/発表者名
      Marie Saitou, Skyler Resendez, Apoorva J Pradhan, Fuguo Wu, Natasha C Lie, Nancy J Hall, Qihui Zhu, Laura Reinholdt, Yoko Satta, Leo Speidel, Shigeki Nakagome, Neil A Hanchard, Gary Churchill, Charles Lee, G Ekin Atilla-Gokcumen, Xiuqian Mu, Omer Gokcumen
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 7 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1126/sciadv.abi4476

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ethics of DNA Research on Human Remains: Five Globally Applicable Guidelines.2021

    • 著者名/発表者名
      Alpaslan-Roodenberg, , , Rikai Sawafuji et al.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 59 ページ: 1-46

    • DOI

      10.1038/s41586-021-04008-x

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Comparison of Periodontal Bacteria of Edo and Modern Periods Using Novel Diagnostic Approach for Periodontitis with Micro-CT.2021

    • 著者名/発表者名
      Shiba, T., Komatsu, K., Sudo, T., Sawafuji, R., Saso, A., Ueda, S., Watanabe, T., Nemoto, T., Kano, C., Nagai, T., Ohsugi, Y., Katagiri, S., Takeuchi, Y., Kobayashi, H., Iwata, T.
    • 雑誌名

      Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

      巻: 11 ページ: 1-14

    • DOI

      10.3389/fcimb.2021.723821

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Faecal proteomics as a novel method to study mammalian behaviour and physiology.2021

    • 著者名/発表者名
      sutaya, T., Mackie, M., Sawafuji, R., Miyabe-Nishiwaki, T., Olsen, J. V., Cappellini, E.
    • 雑誌名

      Molecular Ecology Resources

      巻: 21 ページ: 808-819

    • DOI

      10.1111/1755-0998.13380

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Multivariate statistical monitoring system for microbial population dynamics.2021

    • 著者名/発表者名
      Koji Ishiya, Sachiyo Aburatani
    • 雑誌名

      Physical biology

      巻: 19 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1088/1478-3975/ac3ad6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 遺跡出土骨の全ゲノム解析における方法論的検討2021

    • 著者名/発表者名
      覚張隆史
    • 学会等名
      日本動物考古学会
  • [学会発表] 現代人歯石からの食物DNA解析2021

    • 著者名/発表者名
      澤藤りかい・上原麗・加藤均・植田信太郎・木村亮介・石田肇
    • 学会等名
      日本人類学会大会
  • [学会発表] 古代の病原体DNA解析; その動向と評価について2021

    • 著者名/発表者名
      澤藤りかい
    • 学会等名
      人文学のための古代DNAセミナー
    • 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] Paleogenomics; the eastern and western edges of Eurasia.2022

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公開日: 2025-12-26  

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