オミクスによるセントロメア機能とゲノム多様性の研究

利用组学研究着丝粒功能和基因组多样性

基本信息

批准号：
21K15064
负责人：
鈴木裕太
金额：
$ 3万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K15064/
关键词：
ゲノムエピゲノムセントロメア遺伝的多様性オミクス

项目摘要

まず、昨年度に引き続き、高精度長鎖DNA解読技術(HiFi)に基づくセントロメア・ゲノム情報の解析を進めた。研究対象試料としては、研究用に広く一般に利用され、かつ、一般に入手可能なである日本人由来B細胞株DNAを用いた。個人間比較を目的とした構造変異の分類手法を新たに考案し、また270検体の解析を同時に行うことでシークエンシングエラーに起因する構造変異の誤検出を取り除く統計的手法を開発し適用することで、集団内に391種類の構造変異を同定した。これら391種類の構造変異を (1)集団内での共有度 (2)最大繰返し数の二つの特徴量から分析することで、一般的には最大繰返し数の大きいものが集団内でより広く共有される傾向があることと同時に、この傾向からの予測を逸脱するような最大繰返し数をもつ少数の構造変異を発見した。また、各検体のある染色体における構造変異分布パターンは、少数のタイプに分類されることを見出したことから、セントロメア・ゲノム配列に直接基づく記述として「セントロタイプ」の概念が導かれた。セントロメア・エピゲノムの解析は、機能的なセントロメア領域に特異的なCENP-Aヒストンタンパクを標的とするChIP-seq実験を進めた。研究用に広く一般に利用され、かつ、一般に入手可能なである細胞株であるCGM18960, CGM18967, CGM18982から、それぞれ固定細胞およびライブラリの作製を完了し、次世代シーケンサ―による解析を実施中である。セントロメア・トランスクリプトームの解析は、上記3検体から選んだCGM18982を対象に先行実験として全RNA-seqを実施した。

首先，我们继续去年的工作，基于高精度长链DNA解码技术（HiFi）进行着丝粒基因组信息分析。作为研究样本，使用了广泛使用且通常可用于研究的日本来源的 B 细胞系 DNA。为了设计一种新的结构变异分类方法，以便在个体之间进行比较，并开发和应用一种统计方法，通过同时分析 270 个样本来消除由于测序错误而导致的结构变异的错误检测。他们鉴定了 391 种结构变异。人口。通过基于两个特征（1）群体内共享程度和（2）最大重复次数对这 391 种结构变异进行分析，我们发现，一般来说，最大重复次数较大的结构变异更广泛。与此同时，我们发现了少数具有最大重复计数的结构变异，这些变异与这一趋势的预测不同。此外，人们发现每个样本染色体中结构变异的分布模式可以分为少数类型，从而产生了“中心型”的概念，作为直接基于着丝粒基因组序列的描述。着丝粒表观基因组分析通过针对功能着丝粒区域特异的 CENP-A 组蛋白的 ChIP-seq 实验进行。我们已经完成了 CGM18960、CGM18967 和 CGM18982 的固定细胞和文库的制作，这些细胞系是广泛使用且普遍可用于研究的细胞系，目前正在使用新一代测序进行分析。对于着丝粒转录组分析，对从上述三个样本中选择的 CGM18982 进行了总 RNA-seq 作为初步实验。