2022 Fiscal Year Research-status Report
STR型検査におけるPCR副産物の発生量予測モデルの開発
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19K19492
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| Research Institution | National Research Institute of Police Science |
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Principal Investigator |
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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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | スタター / フラグメント解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
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したものの、2020年度は新型コロナウイルス感染症対策のため実験が思うように進まず、特にスタター発生率の測定はあまり進まなかった。2021年度も感染症対策の影響があったものの、スタター比率及びスタター発生率の測定はおおよそ終えることができた。2022年度は、スタター比率及びスタター発生率の測定が完了し、データのまとめ及び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の設定の検討を主に行った。
2020年度に判明した「繰返し配列の塩基組成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」について、2021、2022年度にさらに詳細に検証したところ、従来いわれていた仮説「反復配列のAT含有量が高いほどスタター比率が高くなる」は、4塩基繰返し配列には当てはまらず、塩基の並び順によっては、AT含有率が高くてもスタター比率が低くなることが示唆された。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。
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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
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する予定であった。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。2021年度はその遅れを取り戻すべく、スタター発生率のデータを中心に取得を行ったものの、遅れを取り戻すまでは至らなかった。2022年度はデータ取得を終えることができ、シミュレーションのためのパラメータの検討に進むことができた。また、2020年度に得られた新たな知見について、2021年度から引き続き詳細な検証を行い、従来からの仮説は4塩基繰返し配列には当てはまらないという知見の根拠を深めることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度までに得られた様々な種類・繰り返し回数の配列におけるスタター発生率のデータを用いて、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の構築を行う。また、これまでに得られた知見について、論文にまとめる。
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| Causes of Carryover |
昨年度までにデータ取得を終えたものの、シミュレーションモデルの構築のためのパラメータ設定が完了しなかったため、補完実験及びデータの再取得の必要性が生じた場合に備えたためである。次年度では、補完実験及びデータの再取得のための試薬の購入及びシミュレーションのためのパソコン性能拡張用パーツ等の購入をする予定である。また、学会発表の旅費にも充てる予定である。
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