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2013 年度 実績報告書

古人骨DNA研究から古人骨ゲノム研究へ:次世代シーケンサによる新展開

研究課題

研究課題/領域番号 25291104
研究種目

基盤研究(B)

研究機関東京大学

研究代表者

植田 信太郎  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (20143357)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード次世代シーケンサ / 古人骨ゲノム / ミトコンドリアゲノム / 核ゲノム
研究概要

研究代表者は、抽出されたDNAの99.9%以上が土壌菌由来である「保存の良くないDNA」からでも、ミトコンドリアゲノム全塩基配列の決定が可能となる次世代シーケンサによる古代ゲノム分析手法を確立した。本手法の最大の特徴は、得られるヒト由来のDNA塩基配列情報の重複が非常に少ない点である。この手法を用い、中国・河南省の3000年前の遺跡から出土した古人骨、ならびに、メキシコ・テオティワカン遺跡・月のピラミッド(#3)から出土した古人骨の分析を行い、それらのミトコンドリアゲノム全塩基配列を決定した。
古人骨の場合、発掘者や実験者のDNAが混入すると、得られた結果への影響は甚大である。そのため、データの信頼性を検証するには、コンタミネーションの割合を推定する方法が必要である。そこで、コンタミネーションの影響について考察するためのシュミレーションデータを作成し、それを上記の古人骨ミトコンドリアゲノム全塩基配列に適用した。検証の結果、約16000塩基中、最大で1塩基のコンタミネーションであると推定され、得られた配列データが高い信頼性をもつことが示された。
数多くの現代人でミトコンドリアゲノムの全塩基配列に基づく精細なハプログループがヒトミトコンドリアDNAの多様性の指標として定義されている。これにより、ハプログループを基盤としたミトコンドリアゲノム全塩基配列の個々の塩基サイトの情報を重視した「ハプログループのサブグループの、さらに細かいサブタイプレベル」での分析が可能となっている。そこで、これら古人骨から得られたミトコンドリアゲノム全塩基配列の情報を用いて、それぞれのハプログループを決定した(サブグループの、さらに細かいサブタイプに、さらに個体ごとの変異塩基情報を加えたミトコンドリア系統樹を作成した)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

平成25年度の研究計画が順調に進み、平成25年度内に平成26年度に実施する予定であった研究計画を平成25年度に開始することが可能となった。このため、平成26年度に購入予定であった物品(酵素などの消耗品)を平成25年度中に購入するための前倒し支払請求し、承認されたことにより、平成26年度に実施する予定であった中国・山東省の2000年前の遺跡から出土した古人骨、ならびに、メキシコ・テオティワカン遺跡・月のピラミッド(#4)から出土した古人骨の分析を開始している。

今後の研究の推進方策

平成25年度は前倒し支払請求して平成26年度の予定であった物品(酵素などの消耗品)を購入するほど、研究は計画以上に順調に進んでいる。このため今後も前倒し請求をすることが予想されるが、研究計画申請時に現在の急激な円高を想定していなかったため、輸入品である次世代シーケンサの物品(酵素などの消耗品)の高騰が、今後の研究の推進に重い課題となる可能性がある。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Complete mitogenome analysis of indigenous populations in Mexico: Its relevance for the origin of Mesoamericans2014

    • 著者名/発表者名
      Mizuno F., Gojobori J., Wang L., Ohnishi K., Sugiyama S., Granados J., Gomez-Trejo C., Acuña-Alonzo V., and Ueda S.
    • 雑誌名

      Journal of Human Genetics

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Emulsion PCR-coupled target enrichment: an effective fishing method for high-throughput sequencing of poorly preserved ancient DNA2013

    • 著者名/発表者名
      Kihana M., Mizuno F., Sawafuji R., Wang L., and Ueda S.
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 528 ページ: 347-351

    • DOI

      10.1016/j.gene. 2013.07.040

    • 査読あり
  • [学会発表] テオティワカン・月のピラミッドから出土した古人骨ミトコンドリアゲノム解析2013

    • 著者名/発表者名
      水野文月、王瀝、澤藤りかい、杉山三郎、植田信太郎
    • 学会等名
      第67回日本人類学会大会
    • 発表場所
      国立科学博物館・筑波研究施設
    • 年月日
      20131101-20131104
  • [学会発表] 次世代シーケンサでの古代DNA解析におけるコンタミネーションの影響について2013

    • 著者名/発表者名
      澤藤りかい、吉田建朗、梅山翔平、植田信太郎
    • 学会等名
      第67回日本人類学会大会
    • 発表場所
      国立科学博物館・筑波研究施設
    • 年月日
      20131101-20131104
  • [学会発表] 次世代シーケンサによる古人骨ゲノム解析:現在の問題点2013

    • 著者名/発表者名
      水野文月、澤藤りかい、木花牧雄、王瀝、植田信太郎
    • 学会等名
      第67回日本人類学会大会
    • 発表場所
      国立科学博物館・筑波研究施設
    • 年月日
      20131101-20131104

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公開日: 2015-05-28  

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