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2021 年度 実績報告書

ナノポアシーケンサーを用いた各種法科学的試料の迅速微生物同定法の確立に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K10703
研究機関科学警察研究所

研究代表者

武藤 淳二  科学警察研究所, 法科学第一部, 主任研究官 (80432186)

研究分担者 堀田 明豊  国立感染症研究所, 獣医科学部, 主任研究官 (90392323)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード次世代シークエンス / ロングリード / 野兎病菌 / ナノポアシーケンサー / 臓器試料 / ゲノム解析 / fastq / EPI2ME
研究実績の概要

昨年度、ノウサギ屍体の血餅サンプルの解析において、EPI2MEによるリード解析とCLCゲノミクスワークベンチによるマッピング解析で結果に相違が見られたことから、作成したツールで各菌種のリードを取り出し、リードの情報解析を先進ゲノム解析研究推進プラットフォーム(先進ゲノム支援)の支援を受けて実施した。具体的には、腐敗および死後2日屍体の血餅サンプルデータからEPI2MEで大腸菌、野兎病菌、Shigella boydiiおよびYersinia enterocoliticaと分類されたリード、死後2日屍体の脾臓サンプルデータから野兎病菌およびPuccinia graminisと分類されたリードを取り出し、菌種ごとにリードの詳細な解析を行った。死後2日屍体サンプルのリードを解析した結果、野兎病菌と分類されたリードは野兎病菌由来であったのに対し、それ以外のリードは宿主由来であった。一方、腐敗屍体サンプルのリードを解析した結果、野兎病菌と分類されたリードは野兎病菌由来であったが、それ以外のリードはYersinia enterocoliticaや大腸菌など原核生物に由来するリードであった。またナノポアシーケンスにもかかわらず、どのサンプルもリード長が短かったことが分かり、低分子DNA除去などロングリードを得るのに適したサンプル調製法について知見が得られた。この結果に基づき、死後2日屍体サンプルのデータを宿主の代表としてユキウサギのゲノムにマッピングし、マッピングされなかったリードをEPI2ME解析したところ、宿主や野兎病菌以外の細菌に分類されるリード数の大幅な減少が確認された。また、ロングリードを得るのに適した方法で腐敗屍体血餅サンプルを調製し直し、ナノポアシーケンスしたデータをNanoPlotで解析したところ、クオリティの向上は見られなかったが、平均リード長の3倍近い増加が確認された。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 2021

すべて 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) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Analysis Comparison for Rapid Identification of Pathogenic Virus from Infected Tissue Samples2022

    • 著者名/発表者名
      Hosokawa-Muto Junji、Sassa-O’Brien Yukiko、Fujinami Yoshihito、Nakahara Hiroaki
    • 雑誌名

      Diagnostics

      巻: 12 ページ: 196~196

    • DOI

      10.3390/diagnostics12010196

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 特異的微生物種検出法としてのRPA法の有用性について2021

    • 著者名/発表者名
      大野貴代、中原弘明、藤浪良仁、武藤淳二
    • 学会等名
      日本DNA多型学会第30回学術集会
  • [図書] 別冊日本臨牀 領域別症候群シリーズ No.202021

    • 著者名/発表者名
      賀来敬仁、土屋真希、堀田明豊、ほか73名
    • 総ページ数
      385
    • 出版者
      日本臨牀社

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公開日: 2022-12-28  

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