Transposon analysis of the brains of schizophrenia patients with long-read RNA sequencing

通过长读长 RNA 测序对精神分裂症患者大脑进行转座子分析

基本信息

批准号：
21K07548
负责人：
文東美紀
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kumamoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまで、統合失調症患者試料を使用した遺伝子発現解析は数多く報告されているが、マイクロアレイ法やショートリードの次世代シーケンサーを使用した解析がほとんどであり、大規模なゲノムの構造変異の影響を受けた転写産物を検出することは困難であった。近年、次世代シーケンサーの技術の発展に伴い、長鎖RNAをcDNAに逆転写するプロセスなしに、直接シーケンスすることが可能になりつつある。これまでに我々は、統合失調症患者死後脳の神経細胞ゲノムにおいて、レトロトランスポゾンLINE-1のコピー数が増幅していること、増幅したLINE-1配列は神経細胞の機能や構造を保持するために重要な遺伝子の近傍に挿入されていることを示した。本研究では、統合失調症患者脳試料を用い、レトロトランスポゾン新規転移などの大規模な構造変異が遺伝子発現に与える影響を、長鎖型シークエンサーを利用したRNAの直接解析により検討する。本年度は、主に実験と解析の条件検討を行った。ヒト神経芽細胞腫由来の培養細胞であるSK-N-SHから抽出したRNAを使用して、Nanopore社の3種類のRNA sequencingキットでライブラリを作製し、MinIONのランで得られたデータを使用してパイプラインの検証を行ったところ、いくつかリファレンスゲノムには存在しないLINE-1挿入を持つmRNAを検出することができた。現在はヒト死後脳前頭葉由来のRNAを使用して、Nonopore及びPacBio社のRNA-seqデータを取得し、同様の解析を行うことで、リファレンスゲノムには存在しないLINE-1挿入を持つmRNAの検出を行っている。

迄今为止，已经报道了使用精神分裂症患者进行的许多基因表达分析，但使用微阵列方法和短阅读的下一代序列分析了大多数基因表达，因此很难检测受大规模基因组结构突变影响的转录本。近年来，随着下一代测序技术的发展，在没有将长链RNA逆转录到cDNA的过程中，可以直接进行排序。迄今为止，我们已经表明，返回跨跨线路1的拷贝数已在精神分裂症大脑的神经元基因组中得到扩增，并且放大的线1序列在基因附近插入，这对于保留神经元功能和结构很重要。在这项研究中，我们将使用脑样本进行精神分裂症患者来研究大规模结构突变（例如新型逆转环转移转移对基因表达）的影响，并使用长链测序仪直接分析RNA。今年，我们主要研究了实验和分析的条件。使用从SK-N-SH提取的RNA，源自人神经母细胞瘤的培养细胞，使用来自Nanopore的三种类型的RNA测序试剂盒制备了文库，并使用从奴才运行中获得的数据验证了管道，并且可以检测到参考基因组中未存在的线路1插入的mRNA，可以检测到参考基因组中没有存在的线条。当前，使用来自人类后大脑的额叶的RNA获得了来自Nonobore和PACBIO的RNA-Seq数据，并进行了类似的分析以检测具有参考基因组中不存在的线1插入的mRNA。

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

統合失調症患者死後脳を使用したシングルセルレベルでのLINE-1新規挿入検出

使用精神分裂症患者死后大脑在单细胞水平检测新的 LINE-1 插入

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Wada Akinori;Terashima Tomoya;Kageyama Susumu;Yoshida Tetsuya;Narita Mitsuhiro;Kawauchi Akihiro;Kojima Hideto;文東美紀
通讯作者：
文東美紀

Detection of novel somatic LINE-1 insertions at single neurons of schizophrenic patients

检测精神分裂症患者单个神经元的新型体细胞 LINE-1 插入

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Miki Bundo;Junko Ueda;Emi Kiyota;Kiyoto Kasai;Tadafumi Kato;Kazuya Iwamoto
通讯作者：
Kazuya Iwamoto

分子脳科学講座熊本大学大学院生命科学研究部・分子脳科学講座

分子脑科学系熊本大学生命科学研究生院/分子脑科学系

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

統合失調症患者死後脳を用いたシングルセルレベルでのLINE-1挿入部位の解析

使用精神分裂症患者死后大脑在单细胞水平上分析 LINE-1 插入位点

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Qian Chenyu;Tei Shisei;Itahashi Takashi;Aoki Yuta Y.;Ohta Haruhisa;Hashimoto Ryu-ichiro;Nakamura Motoaki;Takahashi Hidehiko;Kato Nobumasa;Fujino Junya;中尾智博;文東美紀
通讯作者：
文東美紀

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DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nan H;Ichinose Y;Tanaka M;Koh K;Ishiura H;Mitsui J;Mizukami H;Morimoto M;Hamada S;Ohtsuka T;Tsuji S;Takiyama Y;文東美紀
通讯作者：
文東美紀