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2015 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
キーワード古人骨 / 次世代シーケンサ / ミトコンドリアゲノム / 解析ツール
研究実績の概要

研究代表者は先に、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を可能とする次世代シーケンサによる古代ゲノム分析手法を開発した。この手法を用い、中国・山東省の2500年前の遺跡から出土した古人骨の分析を行い、複数の古人骨のミトコンドリアゲノム塩基配列を決定した。決定したミトコンドリアゲノム全塩基配列の平均デプスならびに全長のカバレッジ率は、前年度までに分析した山東省の2000年前の遺跡から出土した古人骨試料と比べて低かったが、複数個体に関してほぼ全長に近いミトコンドリア塩基配列情報を、高いデプスデータとして得ることに成功した。
これら実験解析に加え、次世代シーケンサから出力される生データの分析に不可欠なバイオインフォマティックス処理を容易にする解析ツール開発をおこなった。古人骨ゲノム解析では、長期に及ぶ時間経過の中で受けた様々な塩基修飾やコンタミネーションの割合の推定(データの信頼性の検証)など、現代人ゲノムの解析に加えて、古人骨ゲノムに固有の問題に対応した解析が不可欠である。そこで、現代人・古人骨共通の「ミトコンドリアゲノムにマッピングされた次世代シーケンサ出力生データに関するプロファイリングおよび解析」、そして、古人骨ゲノムに固有の「プロファイリングおよび解析」をおこなうためのツールを開発した。加えて、解析は煩雑なコマンド操作で実行するのではなく、マウス操作での実行を可能にするGUI解析ツールとして開発した。これにより、次世代シーケンサから出力される膨大な塩基配列情報を視覚的に解析することを可能とした。
上記の古人骨ミトコンドリアゲノム配列と解析ツールとを用い、古人骨それぞれのハプログループを決定すると共に、ミトコンドリア系統ネットワークから古人骨ごとの変異塩基情報を明らかにすることに成功した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 杭州師範大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      杭州師範大学
  • [雑誌論文] MtDNA diversity of the Zapotec in Mexico suggests a population decline long before the first contact with Europeans2015

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

      Journal of Human Genetics

      巻: 60 ページ: 557-559

    • DOI

      doi:10.1038/jhg.2015.55

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 低カバレジNGSデータから集団レベルの解析を可能にする配列構築のアプローチ2015

    • 著者名/発表者名
      水野文月、熊谷真彦、黒崎久仁彦、王瀝、林美千子、杉山三郎、植田信太郎
    • 学会等名
      第69回日本人類学会大会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所臨海副都心センター(東京都江東区)
    • 年月日
      2015-10-10 – 2015-10-12
  • [学会発表] 次世代シーケンサを用いた古代ゲノム - 核ゲノム解析の展望2015

    • 著者名/発表者名
      水野文月、王瀝、黒崎久仁彦、大橋順、中伊津美、植田信太郎
    • 学会等名
      第69回日本人類学会大会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所臨海副都心センター(東京都江東区)
    • 年月日
      2015-10-10
  • [学会発表] 次世代シーケンサを用いた古代ゲノム - ミトゲノム解析の展望2015

    • 著者名/発表者名
      水野文月、石谷孔司、熊谷真彦、王瀝、黒崎久仁彦、植田信太郎
    • 学会等名
      第69回日本人類学会大会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所臨海副都心センター(東京都江東区)
    • 年月日
      2015-10-10
  • [学会発表] 低カバレジNGSデータから集団レベルの解析を可能にする配列構築のアプローチ2015

    • 著者名/発表者名
      水野文月、王瀝、黒崎久仁彦、澤藤りかい、熊谷真彦、杉山三郎、植田信太郎
    • 学会等名
      NGS現場の会・第4回研究会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-07-01 – 2015-07-03
  • [学会発表] ヒトの古代DNAデータにおけるDNA混入の評価方法2015

    • 著者名/発表者名
      澤藤りかい、吉田建朗、植田信太郎
    • 学会等名
      NGS現場の会・第4回研究会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-07-01 – 2015-07-03
  • [学会発表] HuMAP: A comprehensive tool for assessing NGS data on human mitogenome2015

    • 著者名/発表者名
      Ishiya K. and Ueda S.
    • 学会等名
      The 11th International Workshop on Advanced Genomics
    • 発表場所
      National Center of Sciences (Tokyo, Japan)
    • 年月日
      2015-05-20 – 2015-05-22
    • 国際学会
  • [備考] 東京大学・大学院理学系研究科・生物科学専攻・分子人類/分子進化学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.biol.s.u-tokyo.ac.jp/users/shinka/lab.html

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公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-01-31  

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