次世代シークエンサーで、日本人の全ゲノム配列を包括的解析

ゲノム上の塩基配列の違いによって、発症リスクが異なる病気があることが知られています。このような病気にかかわる遺伝子を探索するために、ゲノムワイド関連解析が爆発的に行われています。しかし、この方法は、集団内で多くの人が持つ「一塩基多型」に着目したもので、より頻度の低い「一塩基多様性」までは探索しきれていません。頻度の低い多様性を探索する次世代の方法として、次世代シークエンサーを用いて余すことなくDNA塩基配列を解析する「全ゲノムシークエンス解析」が注目されています。これまでに海外の研究グループから全ゲノムシークエンスの解析結果がいくつか報告されていますが、いまだに精度良く解析する方法は確立していません。また、日本人の全ゲノム配列の包括的解析も進んでおらず、固有の配列や多様性があるのか無いのか、どのような描像なのかなども、不明なままでした。

ゲノム医科学研究センター情報解析研究チームらは 、米国・イルミナ社のGenome Analyzer IIという次世代シークエンサーを活用し、日本人男性1人の全ゲノムシークエンスを初めて包括的に解析しました。シークエンスデータにベイズ決定法という数学的手法を適用して、約313万個の一塩基多様性を約99.9%の高精度で検出し、さらに海外の別々の研究グループが報告した欧米人、アフリカ人、中国人、韓国人の6人の全ゲノムシークエンスデータと比較した結果、集団では見失われていた、遺伝子の機能に影響を与える一塩基多様性が個人個人には多いことを発見しました。またコピー数や構造の多様性も、高精度に検出する新たな手法を提案し、包括的に見いだしました。

この研究の一連の解析で、ヒトゲノムには未発掘の多様性に富んだDNA塩基配列が数多く存在し、全ゲノムシーケンス解析がヒトゲノムの多様性を理解する上で非常に重要であることが分かりました。今後、全ゲノムシーケンス解析によって日本人固有の多様性を検出することで、日本人のための病気の研究への展開が期待できます。