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

曼氏带绦虫克隆株生物资源利用遗传信息比较分析

• 批准号: 22K06057
• 负责人: 沖野 哲也
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kawasaki Medical School
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06057/
• 关键词: 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

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。

生物资源（生物遗传资源）是指研究中使用的实验动物、植物、细胞、微生物、基因等，是生命科学领域发展必不可少的研究基础设施。我们在实验室完成了曼索尼绦虫（其最终宿主是狗和猫）的生命周期，并建立了世界上第一个单克隆绦虫菌株的扩增和维持系统（Okino等人，2017）。这种寄生虫的成功克隆使得可以为与这种带绦虫病相关的生物现象的机制分析积累“统计上”有意义的数据，此外，还可以将该寄生虫用作生物资源。利用这种昆虫的生物资源有可能发现新的机制，从而导致人类新陈代谢、免疫、再生、分化、衰老和衰老等研究领域发生范式转变。本研究在获得曼氏绦虫克隆株的全基因组信息和染色体水平的基因组组装后，覆盖了基因表达模式，并与现有模式生物提供的研究基础设施信息进行比较，以确定该菌株的生物资源。验证寄生虫的有用性。此外，通过改进协议以增加该昆虫的克隆品系数量，我们将建立一个利用生物资源的稳定供应系统。 2022年，我们从小鼠体内饲养的克隆品系幼虫中提取DNA，制备文库，并使用PacBio Sequel IIe进行测序，得到2,384,100个读数和26,323 Mp总碱基，通过基因组组装，我们获得了997.99的参考基因组序列。 Mb 由 1017 个序列组成，其中包括 4203 Kb 的 N50。此外，我们还能够确认在 4°C 下储存的鸡蛋即使在 3 年零 8 个月后也能够孵化并具有感染性，并且我们能够获得 83 个新的克隆。这意味着我们为生物资源开发所需的“保存”和“收集”条件做出了贡献。