2018 Fiscal Year Annual Research Report
１細胞内のゲノム構造と転写活性制御を紐解くイメージ・シーケンス統合解析
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18H01801
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
細川 正人 早稲田大学, 理工学術院, 次席研究員(研究院講師) (60722981)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | シングルセル解析 / ゲノム / トランスクリプトーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、細胞という１つの空間内で起きる遺伝子発現の「原因」と「結果」を同時に計測することを目指し、転写が活性化されているゲノム領域の同定や転写物の定量を１細胞レベルで網羅的に実行する手法を開発することを目的として要素技術を開発する。具体的には、マイクロ流体デバイスを用いて超並列１細胞バーコードシーケンス解析の技術を一体化した技術を開発し、細胞内のゲノム空間的構成や、内部で活性化されている配列情報と転写物量までを同一細胞から捉えることを目指した。当初計画では、細胞中のクロマチン高次構造をイメージで捉えることを想定したが、昨今の研究潮流や他グループの類似研究の動向、予算規模から判断して、シーケンス解析に特化した技術開発に注力することとした。当該年度は、ドロップレットデバイスを用いて真核細胞を１細胞レベルで封入し、ゲノム配列を網羅的にシーケンスする手法の開発に着手した。ドロップレット内部に細胞を捕捉し、１０万個以上のシングルセルに対して一斉に細胞溶解処理を行い、ついでゲノム増幅反応やTn5トランスポザーゼによるDNA挿入を行う反応を検証した。1細胞からのゲノム配列解読については、真核細胞の調製条件やゲノム増幅反応条件などの条件検証が進み、改良点が見出され、次年度の計画の指針を立てる事ができた。また、トランスクリプトームについては、オリゴdTビーズを用いて１細胞や微小組織からpoly(A)RNAを回収する方法を検証し、1細胞単位でのRNA精製とゲノムDNAとの分離の実行性を確認した。次年度は１細胞あるいは微小組織からのゲノム解析との統合を目指す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の研究実施計画を一部変更して研究を進め、特に真核細胞(ヒト細胞株)を対象とした1細胞ゲノム解析の手法確立に向け、次年度以降に必要な評価を完了した。当初計画の変更部分として、1細胞だけでなく微小組織からのRNA-seqなど近年要求の高まっている手法の開発についても研究の一部を進めることができており、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
1細胞ゲノム・トランスクリプトームの統合解析を実現すべく、反応条件やその精度評価を進める。各分析単独での実施と同一細胞・サンプル測定時の結果の比較などを行う。
また、モデル細胞株を用い、本手法の適用可能範囲を明らかにする。
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Research Products
(8 results)
