| 研究課題/領域番号 |
19K19492
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| 研究機関 | 科学警察研究所 |
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研究代表者 |
深川 貴志 科学警察研究所, 法科学第一部, 研究員 (90801572)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | スタター / フラグメント解析 |
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| 研究実績の概要 |
STR型検査では、PCRによりSTR領域(アレル)を増幅して型判定解析を行うが、その際、スタターと呼ばれる、本来のアレルより1回繰返し回数が少ない副産物が生じる。スタターはPCRにおいてSlippageで生じるとされている。PCRでSlippageが発生する確率、つまりスタター発生率を測定し、スタター比率の予測を試みることが、本研究の目的である。スタターは繰返し回数・繰返し配列の種類・STR領域ではない部分の寄与等のDNA配列の様々な要素及び温度等のPCR条件の要素が複合的に作用していると考えられる。いきなりこれらの複合的な要素を扱うことは非常に難しいので、本研究では、スタター発生に関する要素が最も少ない単純なSTR領域である１種類の繰返し配列からなる人工合成DNAを用いて実験を行った。
2019年度にスタター発生率の測定手法の確立をすることができたので、2020年度はスタター発生率よりスタター比率の分布をシミュレーションし、これと実際のスタター比率の比較を行う予定であった。しかし新型コロナウイルス感染症対策のため、スタター比率の測定はある程度順調にできたものの、スタター発生率の測定はあまり進まなかった。
スタター比率の測定を行ったところ、繰返し配列の構成塩基が同じでも塩基の並び順が異なればスタター比率が大きく異なる場合があることが判明した。これは新しい知見であり、学術的に価値があるものと考えている。
一方で、スタター比率とスタター発生率が測定できている繰返し配列を見てみると、スタター発生率が同程度の２種類の配列であっても実際のスタター比率は大きく異なるなど、スタター発生率と実際のスタター比率の関連性がみられないような場合があることが判明した。スタター発生率からスタター比率の分布をシミュレーションするためのパラメータについて熟慮する必要がある。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
2019年度にスタター発生率を測定する系およびスタター比率を測定する系を確立し、2020年度ではその系で複数の塩基構成および塩基の並び順の繰返し配列についてデータを取得した。なお、新型コロナウイルス感染症対策のための出勤回避等の実施により、思うように実験等ができなかったため、取得したデータのほとんどはスタター比率のものであり、スタター発生率のデータは少ししか取得できなかった。
まず、取得したスタター比率のデータを解析したところ、構成塩基が同じ繰返し配列でも塩基の並び順が異なれば、スタター比率が大きく異なる場合があることが判明した。この結果は想定しておらず、思いがけず新たな知見を得ることができた。
次にスタター発生率が取得できた一部の繰返し配列について比較したところ、スタター発生率が同程度の２種類の配列であっても実際のスタター比率は大きく異なるなど、スタター発生率と実際のスタター比率の関連性がみられないような場合があることが判明した。当初予定していたシミュレーションでは、スタター発生率とPCR効率程度のパラメータしか想定していなかったが、今回の結果より、新たにパラメータを追加する必要があると考えている。どのようなパラメータを追加するか、データを追加取得しつつ熟慮する必要がある。
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| 今後の研究の推進方策 |
2021年度は、まず2020年度に行えなかったスタター発生率に関するデータ取得を行いつつ、さらなる種類の繰返し配列のDNAオリゴについて、スタター発生率およびスタター比率のデータを取得する。それらのデータを基に、スタター発生率よりスタター比率の分布のシミュレーションモデルを構築してシミュレーションを行い、これと実際のスタター比率の比較を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウイルス感染症対策のため、実験が進まず、当初必要と考えていた試薬類の購入を控えたためである。なお、控えた試薬類は酵素等の使用期限があるものである。今回購入を控えた試薬類は、次年度使用額で購入したいと考えている。
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