2013 Fiscal Year Annual Research Report
全ゲノム解析法を用いた縄文人と渡来系弥生人の関係の解明
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25251043
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| Research Institution | National Museum of Nature and Science, Tokyo |
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Principal Investigator |
篠田 謙一 独立行政法人国立科学博物館, 人類研究部, 部長 (30131923)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井ノ上 逸朗 国立遺伝学研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 教授 (00192500)
斎藤 成也 国立遺伝学研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 教授 (30192587)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 古代ゲノム解析 / 縄文人 / 渡来系弥生人 / 次世代シークエンサー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
次世代シークエンサーを用いた古代ゲノム解析の第一段階として，本年度は縄文人骨から抽出したＤＮＡの解析を試みた。実験に用いたのは福島県三貫地遺跡出土の縄文晩期人と青森県尻労安部遺跡出土の縄文中期人，更に長野県教育委員会の発掘によって得られた湯倉動物遺跡出土の縄文早期人の３体である。イルミナ社のHiseq2000を用いた解析によって，三貫地縄文人ではミトコンドリアＤＮＡの82%，核ゲノムの1%の配列情報を得た。湯倉縄文人ではそれぞれ98%と9%を決定できた。一方，きわめてＤＮＡの保存状態の良かった尻労安部縄文人ではミトコンドリアＤＮＡを１０倍のデプスで全周の配列を決定し，核ゲノムの80%の配列情報を得ることができた。尻労安部のミトコンドリアＤＮＡはハプログループD4h2に分類された。試みに現代日本人でこのハプログループを持つものをＤＮＡからデータベースから抽出し，全塩基配列を用いた系統樹を作成したところ，尻労安部のデータは系統樹の根幹部分に位置することが分かった。これは古代サンプルに突然変異が蓄積していないためであり，この抽出ＤＮＡが古代資料そのものが持っていたことの証明となる。
縄文人の系統的な位置を確認するために，湯倉洞窟と尻労安部のＳＮＰデータを用いて現代人との比較を行った。双方に共通するＳＮＰは５万６千箇所あまりで，これを現代日本人と中国（北京）のデータと比較した。主成分分析を行ったところ，このＳＮＰデータで琉球と本土日本の現代人，および中国人集団は分離されたが，尻労安部と湯倉縄文人はいずれの集団とも離れたところに位置することが分かった。縄文人がアジアの基層集団の遺伝的な特徴を強く保持していると考えると，現代日本人の成立には，その後の大陸からの影響が大きかったことをうかがわせるものである。
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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
本年は、計画の一年目であり、古人骨からのＤＮＡ抽出、ライブラリの作成、ＮＧＳによるシークエンスと、一通りの行程を実行することを目的とした。その結果、各段階の実験をクリアし、目的のデータを取得することができた。その意味で、当初の計画は順調に進んでいる。サンプルによるバラツキはあるものの、解析に充分な量の古代ゲノムデータも取得できている。また、ミトコンドリアＤＮＡの系統解析から、このＤＮＡが古代試料に由来するものであることも確認できた。今後に関する道すじを付けることができたことは、１年目の研究として評価できると考えている。
一方で、サンプルによってはヒト由来のＤＮＡが１％以下しか回収できないものもあることも判明した。これはサンプルの状態が悪いことに起因するものと考えられるが、このようなサンプルは多数あることが予想されるので、今後、解析に充分な量のＤＮＡデータデータを取得するためには、更なる工夫が必要である。一般にデータの質を上げるためには、ＤＮＡが十分に含まれているサンプルを探すか、あるいは方法を改良して、より多くのヒト由来ＤＮＡを回収する方法を開発するという二通りの方法がある。次年度はこの前者の方法の改良を目指す。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画の二年目である次年度は、更にＮＧＳを用いた縄文人のＤＮＡ分析を進める予定である。本年度に解析したのは、東北と信州の縄文人であり、時代も数千年に渡っている。一万年以上、日本列島内部で続いた縄文人の遺伝的な特徴を捉えるためには、これだけでは不十分であることは明白で、更に地域と時代の異なるサンプルの分析を進める必要がある。そこで次年度は更に多くの縄文人骨を分析することにしたい。
更に方法の改良を目指す。現在に使っているＤＮＡの回収方法では、４０塩基以下の短い配列の回収効率が悪いことが分かっている。恐らく経年的な変成を受けて、古人骨に含まれるヒト由来のＤＮＡは更に断片化が進んでいると思われる。古人骨由来に含まれるＤＮＡは、たいていの場合は５％以下であり、これでは分析に充分な量のＤＮＡデータを得るためには、相当数のライブラリを解析しなければならない。ＮＧＳで網羅的に解析するＤＮＡに、如何にヒト由来の成分を多くするかが、その後の分析を成功させる鍵になる。そのため、今年度は、分析のあらゆるステップでの方法の改良を探っていく。
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Research Products
(6 results)
