先史時代人骨ゲノムによる二重構造モデルの検証

利用史前人类骨骼基因组验证双结构模型

• 批准号: 15J10824
• 负责人: 小金渕 佳江
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kitasato University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J10824/
• 关键词: 古人骨; 古代ゲノム; 次世代シーケンサー; ターゲットキャプチャー; BAC; 日本列島ヒト集団; 集団史; 次世代シークエンサー

【背景・目的】これまで日本列島のヒト集団史の推定は主に現代人のゲノムを用いてきたが、古人骨を分析すれば過去の情報を直接的に明らかにできる。しかし、古人骨ゲノム解析を行うには様々な技術的改良が必要となる。そこで本研究では、常染色体の比較的大きな遺伝子座に関してNGSを用いて安価に分析する方法の開発を試みた。この方法で現代の日本列島ヒト集団のゲノム中に存在する東アジア特異的疾患リスク変異が、いつごろ、どこで誕生し、どのように日本列島に入ってきたかを明らかにするため患者および健常者のゲノム解析を実施した。【成果1】申請者は、バクテリア人工染色体（BAC）をベイト（釣り針）として数百kbpの常染色体を濃縮するBACダブルキャプチャー（BDC）法を考案し最適条件を検討した。その結果、BDC法では長さ350‐750bpのベイトを用い、ハイブリダイゼーションを65度で2回行うと高いオンターゲット率が得られた。次に商用キットMYbaitsと比較した。その結果、コスト面ではBDC法がMYbaitsよりも安価だった。データクオリティでは、オンターゲット率はBDC法とMYbaitsはほぼ同値だった。一方、重複リード率はBDCがMYbaitsよりも劣っていた。重複リード率を下げることでBDC法での濃縮効率の向上を達成できる見積で、今後は本手法の古代ゲノムの濃縮への応用を行う。【成果2】東アジア特異的なリスクアレルが報告されているもやもや病感受性遺伝子RNF213を患者集団にてNGSで配列解析し、健常者集団と共に解析した。その結果、リスクアレルを含む配列は均一性が高いことが示された。またそのアレルは約4,500－2,000年前頃に誕生したと推定された。この時期は日本列島における弥生時代の始まりと一致している。よって、リスクアレルが弥生時代に大陸からの渡来人とともに日本列島に拡散した可能性を示唆した。

[背景/目的] 迄今为止，对日本列岛人类人口历史的估计主要使用现代人类基因组，但通过分析古代人类骨骼，可以直接揭示有关过去的信息。然而，进行古代人类骨骼基因组分析需要各种技术改进。因此，在本研究中，我们尝试开发一种廉价的方法，利用 NGS 分析相对较大的常染色体位点。使用这种方法，我们的目的是澄清日本列岛现代人类基因组中存在的东亚特有疾病风险突变的起源时间和地点，以及它们如何进入日本列岛进行基因组分析。 [结果1]申请人设计了一种以细菌人工染色体（BAC）为诱饵浓缩数百kbp常染色体的BAC双捕获（BDC）方法，并研究了最佳条件。结果表明，BDC方法在使用长度为350-750 bp的诱饵并在65度下进行两次杂交时获得了较高的命中率。接下来，我们将其与商业套件 MYbaits 进行了比较。因此，BDC 方法在成本上比 MYbait 便宜。从数据质量来看，BDC方法和MYbait的命中率几乎相同。另一方面，BDC在重复读取率方面不如MYbaits。我们估计可以通过降低重复读取率来提高BDC方法的富集效率，并且我们将在未来将该方法应用于富集古代基因组。 [结果2] 烟雾病易感基因RNF213据报道具有东亚特有的风险等位基因，使用NGS在患者人群中进行了测序，并与健康人群一起进行了分析。结果表明，含有风险等位基因的序列高度同质。据估计，该等位基因是在大约 4,500 至 2,000 年前创建的。这一时期恰逢日本列岛弥生时代的开始。这表明风险等位基因可能在弥生时代随着来自大陆的移民传播到了日本列岛。

项目成果

An evolutionary study of the RNF213 gene associated with Moyamoya disease in the people of the Japanese archipelago

日本列岛人群与烟雾病相关的 RNF213 基因的进化研究

• 发表时间: 2015
• 作者: Kae Koganebuchi;Shigeki Nakagome;Shuhei Mano;Naoya Ishizaki;Shoji Kawamura;Ryosuke Kimura;Hajime Ishida;Keiichiro Joh;Kazuma Fujimoto;Hidenobu Soejima;Kimitoshi Sato;Yoshie Yasui;Toshihiro Kumabe;Kiyotaka Fujii;Tokiho Akiyama;Motoyuki Ogawa
• 通讯作者: Motoyuki Ogawa

北里大学医学部解剖学研究室太田グループ

北里大学医学院解剖实验室大田组

古代ゲノム解析への応用に向けたBACダブル・キャプチャー法の開発

开发用于古代基因组分析的 BAC 双捕获方法

• 发表时间: 2016
• 作者: 小金渕佳江;覚張隆史;柴田弘紀;笠木聡;佐藤丈寛;田嶋敦;小川元之;太田博樹
• 通讯作者: 太田博樹

The allele frequency of ALDH2*Glu504Lys and ADH1B*Arg47His for the Ryukyu islanders and their history of expansion among East Asians

• DOI: 10.1002/ajhb.22933
• 发表时间: 2017-03-01
• 期刊: AMERICAN JOURNAL OF HUMAN BIOLOGY
• 影响因子: 2.9
• 作者: Koganebuchi, Kae;Haneji, Kuniaki;Oota, Hiroki
• 通讯作者: Oota, Hiroki

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