組織特異的DNAメチル化領域に着目した大麻の新規バイオマーカーの開発

开发新的大麻生物标志物，重点关注组织特异性 DNA 甲基化区域

• 批准号: 21K06639
• 负责人: 山室 匡史
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Research Institute of Police Science
• 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 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06639/
• 关键词: 大麻; DNAメチル化; バイオマーカー; WGBS解析

令和４年度は、前年度に抽出した大麻草の花穂、葉、根、茎、種子のゲノムDNAを用いて、全ゲノムバイサルファイトシークエンス（WGBS）解析を行い、各部位のメチル化プロファイルを比較するとともに、各部位に特徴的な組織特異的メチル化領域の探索を行った。WGBS解析の結果、5部位の試料から合計1,769,878,310リードの情報が得られた。リファレンスゲノムにマッピングされた408,454,416リードについて、全試料で10リード以上読まれたメチル化候補配列（CpG：シトシン-グアニンと連続する配列、CHG：シトシン-グアニン以外-グアニンと連続する配列、CHH：シトシン-グアニン以外-グアニン以外と連続する配列の3種類）は計20,139,816箇所（CpG：1,955,706、CHG：2,971,386、CHH：15,212,724）存在した。各試料におけるメチル化率を算出し、試料間で25 %以上の差異が見られた355,737箇所（CpG：161,288、CHG：109,967、CHH：84,482）のメチル化サイトを抽出した。各試料のメチル化プロファイルを比較したところ、①花穂と葉のメチル化プロファイルは類似している、②種子のCpGおよびCHG配列はそれぞれ他の部位のCpG、CHG配列よりメチル化率が低い、③種子のCHH配列は他の部位のCHH配列よりメチル化率が高い、といった傾向が認められた。さらに、各部位の「組織特異的DNAメチル化領域」を探索したところ、709箇所（花穂：4、葉：10、根：6、茎：546、種子：143）のマーカー候補となるメチル化サイトが発見された。各部位に特異的なDNAメチル化領域が発見されたことから、当初の目的通り、大麻関連製品における違法部位（花穂・葉・根）の混入を確認するためのマーカー開発が可能であることが期待された。

The flower pot, leaves, roots, stems, and seeds of cannabis grass extracted in the 4th year of Reiwa and the year beforeのゲノムをいて、全ゲノムバイサルファイトシークエンス（ WGBS) analysis of the chemical structure, the chemical structure of each part, the comparative analysis of the chemical structure of each part, and the exploration of the tissue-specific chemical field of each part. The results of WGBS analysis and the results of the 5 parts of the sample totaled 1,769,878,310 pieces of information.リファレンスゲノムにマッピングされた408,454,416 リードについて, all samples で10 リード and above まれCandidate arrangement of シメチルン-グアニンと连続する arrangement, CHG: other than シトシン-グアニン-グアニンとContinental arrangement, CHH: 3 types of Continental arrangement other than シトシン-グアニン-グアニン) total 20,139,81 6 facilities (CpG: 1,955,706, CHG: 2,971,386, CHH: 15,212,724) exist. The conversion rate of each sample was calculated, and the sample interval was 25 % or more Difference が见られた355,737箇sho (CpG: 161,288, CHG: 109,967, CHH: 84,482) のメチル化サイトをdraw out the した. Comparison of のメチル化プロファイルをしたところ, ①花穂と叶のメチル化プロファイルは is similar to している, ② seed のCpG およびCHG arrangement はそれぞれhim The CpG and CHG alignment of the parts are low, and the CHH alignment of the seeds is low. The CHH arrangement in other parts of the body has a high conversion rate and a high tendency to recognize and control.さらに、"Tissue-specific DNA modification field" of each part をExplore したところ、709燇所(花炂：4、叶) : 10, roots: 6, stems: 546, seeds: 143) のマーカー candidate となるメチル化サイトが発见された. Each part's specific DNA なメチルchemical field が発见されたことから, original purpose pass, cannabis-related products におけThe mixed parts of the illegal parts (flowers, leaves, and roots) have been confirmed and are expected to be mixed together.