Cell-free DNA and RNA epigenome study to investigate space environment and ageing stress responses

游离 DNA 和 RNA 表观基因组研究旨在研究空间环境和衰老应激反应

• 批准号: 20F20382
• 负责人: 村谷 匡史
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-11-13 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20F20382/
• 关键词: 宇宙環境; 次世代シーケンサー; オミックス解析

宇宙生命科学分野では、次世代シーケンサーを用いた網羅的ゲノミクス解析を含むマルチオミックス解析が導入され、その応用範囲の拡大とより高度なバイオインフォマティクス解析の活用が期待されている。本研究では、受け入れ研究者が代表者として行う宇宙飛行士のリキッドバイオプシー研究、および、火星環境模擬施設等、極限環境でのサンプリング実験をテーマとして、イルミナのショートリードデータの解析とMinIONシーケンサーを活用したロングリード解析手法の開発と検証を行った。宇宙飛行士のリキッドバイオプシー研究のデータ解析により、宇宙滞在中に血漿中のミトコンドリアDNAとRNAが増加することが見出され、NASAのTwins Studyでの結果がより多くの参加者を対象に再現された。さらに、ミトコンドリアDNAを含む血漿分画の濃縮により、血漿中ミトコンドリアの由来組織の予測を行った。この結果、中枢神経系をはじめとした体内の多種の組織でシステミックなミトコンドリア応答が宇宙環境によって引き起こされていることが示された。本研究については、国際会議での2件の口頭発表を行い、論文投稿に至った。土壌サンプルからの微量DNAの精製、およびMinIONシーケンサーによる解析をモデルとして作業手順を確認、必要なバイオインフォマ ティクスツールの検討を行った研究ついては、オンサイトでのシーケンス解析に関するサンプル前処理やデータ解析についての課題について明らかにすることができ、今後の宇宙探査での応用に向けた技術開発の基礎となる結果が得られた。シーケンサーの実際の使用ノウハウが得られたことから、他の解析への発展も期待される。

Universe life science division で は, next generation シ ー ケ ン サ ー を with い た snare of ゲ ノ ミ ク ス parsing を containing む マ ル チ オ ミ ッ ク ス parsing が import さ れ, そ の 応 with van 囲 の company, big と よ り highly な バ イ オ イ ン フ ォ マ テ ィ ク ス parsing の use が expect さ れ て い る. This study で は representatives, by け れ researchers が と し て line う space flight and の リ キ ッ ド バ イ オ プ シ ー research, お よ び, Mars environment simulation facilities, extreme environment で の サ ン プ リ ン グ be 験 を テ ー マ と し て, イ ル ミ ナ の シ ョ ー ト リ ー ド デ ー タ の parsing と MinION シ ー ケ ン サ ー を use し た ロ ン グ リ ー ド solution The development of the analysis method is と検 evidence を line った. Space flight and の リ キ ッ ド バ イ オ プ シ ー research の デ ー タ parsing に よ り, hysteresis in the universe in に plasma の ミ ト コ ン ド リ ア が raised と RNA and DNA す る こ と が shows さ れ, NASA の Twins Study で の results が よ り more く の participants を like に seaborne reappearance さ れ た. さ ら に, ミ ト コ ン ド リ ア DNA を points draw の containing む plasma concentration に よ り, plasma ミ ト コ ン ド リ ア を の の origin organization to test line っ た. こ の results, central department of god 経 を は じ め と し た の a variety of in vivo の organization で シ ス テ ミ ッ ク な ミ ト コ ン ド リ ア 応 answer が cosmic environment に よ っ て lead き up こ さ れ て い る こ と が shown さ れ た. In this study, に, に, て, て, て, two <s:1> oral presentations at international conferences, を, and papers were submitted to に and った. Soil 壌 サ ン プ ル か ら の trace DNA の refined, お よ び MinION シ ー ケ ン サ ー に よ る parsing を モ デ ル と し て homework hand shun を confirmation, necessary な バ イ オ イ ン フ ォ マ テ ィ ク ス ツ ー ル の 検 line for を っ た research つ い て は, オ ン サ イ ト で の シ ー ケ ン ス parsing に masato す る サ ン プ ル 処 before Richard や デ ー タ parsing に つ い て の subject に つ い て Ming ら か に す る こ と が で き, future の universe probe で の 応 with に to け た technology open 発 の based と な る results ら が れ た. シ ー ケ ン サ ー の be interstate の use ノ ウ ハ ウ が have ら れ た こ と か ら, he の analytic へ の 発 exhibition も expect さ れ る.

项目成果

A New Era for Space Life Science: International Standards for Space Omics Processing.

• DOI: 10.1016/j.patter.2020.100148
• 发表时间: 2020-12-11
• 期刊: Patterns (New York, N.Y.)
• 作者: Rutter L;Barker R;Bezdan D;Cope H;Costes SV;Degoricija L;Fisch KM;Gabitto MI;Gebre S;Giacomello S;Gilroy S;Green SJ;Mason CE;Reinsch SS;Szewczyk NJ;Taylor DM;Galazka JM;Herranz R;Muratani M
• 通讯作者: Muratani M

Molecular characterization of space environment responses in internal tissues by cell-free DNA and RNA analysis of plasma samples collected from six astronauts

通过对六名宇航员采集的血浆样本进行无细胞 DNA 和 RNA 分析，对内部组织的空间环境反应进行分子表征

• 发表时间: 2022
• 作者: Rutter L. Husna N;Fujita SI;Saito Y;Kudo T;Takahashi S;Muratani M
• 通讯作者: Muratani M

GeneLab Database Record, OSD-532

GeneLab 数据库记录，OSD-532

宇宙生命科学研究におけるオミックス解析の標準化・自動化と国際連携

空间生命科学研究中组学分析的标准化、自动化和国际合作

• 发表时间: 2021
• 期刊: 医学のあゆみ
• 作者: Lindsay Rutter;村谷匡史
• 通讯作者: 村谷匡史

GeneLab Database Record, OSD-530

GeneLab 数据库记录，OSD-530