2022 Fiscal Year Research-status Report
マンソン裂頭条虫クローン株のバイオリソース活用に資する遺伝学的情報の比較解析
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22K06057
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| Research Institution | Kawasaki Medical School |
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Principal Investigator |
沖野 哲也 川崎医科大学, 医学部, 講師 (10177149)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | バイオリソース / マンソン裂頭条虫 / クローン株 / 扁形動物 / 蠕虫 / 非モデル生物 / 全ゲノム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
バイオリソース（生物遺伝資源）は、研究に使われる実験動物・植物・細胞・微生物・遺伝子などを指し、ライフサイエンス分野の発展のために必須の研究基盤である。我々は、イヌ・ネコを終宿主とするマンソン裂頭条虫（サナダムシ）のライフサイクルを実験室内で完成させ、世界で初めて単一クローン条虫株の増幅・維持システムを確立した（Okino et al. 2017）。本寄生虫のクローン化の成功により、本条虫症に関わる生体現象のメカニズム解析において「統計学的」に有意義なデータが蓄積でき、加えて本虫のバイオリソース化が可能となった。本虫のバイオリソース活用は、ヒトの代謝・免疫・再生・分化・加齢・老化などの研究領域において、パラダイムシフトを起こす新規メカニズムの発見に繋がる可能性を秘めている。
本研究では、マンソン裂頭条虫クローン株の全ゲノム情報および染色体レベルのゲノムアセンブリを取得後、遺伝子発現パターンを網羅し、既存のモデル生物が備える研究基盤情報との比較により、本虫のバイオリソースの有用性を検証する。さらに、本虫クローン株を大量に増やすプロトコル改良により、バイオリソース活用のための安定供給システムを構築する。
2022年度は、マウス体内で維持していたクローン株の幼虫からDNAを抽出し、ライブラリー調製を行い、PacBio Sequel IIeを用いてシーケンシングした結果、リード数2,384,100、 総塩基数26,323Mpを得、ゲノムアセンブルで4203KbのN50を含む1017の配列から構成される997.99Mbのリファレンスゲノム配列を得た。
また、4℃でストックした虫卵が3年8ヶ月後も孵化可能で感染能力をもつことを確認でき、新たに83個体のクローン株を確保することができた。これはバイオリソース化に必要な条件である「保存する」「集める」に貢献したことを意味する。
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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
クローン条虫株のリファレンスゲノム配列（約1.0Gb）を取得できた。このことは、バイオリソース化のための最も重要な第１歩である。これまでに、Kikuchi et al (2021)は、山口県産の野生のシマヘビ由来の幼虫の全ゲノム（PRJEB35375）を解読し約８億塩基対（遺伝子数22,162個）を、また、Bennett et al (2014)は、英国在住の中国人の脳由来のマンソン孤虫（幼虫）の全ゲノム（PRJEB1202）を解読し約12億塩基対（遺伝子数39,039個）を報告しており、本材料で得られた全ゲノムサイズは、約10億塩基対で両者の中間の値である。
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度は、まず、クローン条虫株の染色体レベルのゲノム完成をめざす。さらに高精度の遺伝子のアノテーションが必要であるため、2023年度「先進ゲノム支援・情報解析支援」への応募および、「先進ゲノム支援」技術コンサルティングへの依頼を通じて、全遺伝子配置マップの完成をめざす。具体的には、クローン株の近接ライゲーションを用いた染色体レベルのゲノムアセンブリを取得する。
また、バイオリソースとしてマンソン裂頭条虫クローン株を安定供給するシステム改良のため、マウスなどの実験的第２中間宿主を用いない、in vitroでの長期保存法の開発を試みる。
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| Causes of Carryover |
予定していた染色体レベルのゲノム完成が遅れたため、次年度使用額が生じた。
次年度使用額を繰り越し、翌年度分と合わせて、染色体レベルのゲノムアセンブリの受託解析に使用する予定である。
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Research Products
(3 results)
