Hi-C法と類似配列カタログによる染色体長ギャップレスゲノムアセンブリ手法の開発

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生物の全遺伝情報を表すゲノムは、生物の機能解明や生物間比較による進化履歴の推定に不可欠である。しかし各染色体全長の配列再構成は、繰り返し現れる類似配列と、DNAシークエンサーで測定できる断片の短さと読み取りの誤りが原因で難しく、ヒトゲノム中の特に複雑な領域や一部のモデル生物以外のゲノムでは不完全であることが多い。本研究は近年注目される安価で簡便に染色体全体の構造を明らかにできるHi-C法を使った大域的な配列決定手法と、最新の高精度なシークエンサーの出力から類似配列を適切に扱った局所的な配列決定を組み合わせることで、欠落が少ない染色体全長ゲノムの新規決定手法を開発することを目的としている。今年度は、前年度に行ったゲノムアセンブリの「DNAシークエンサーの出力からゲノムを統計的に推定する問題」としての定式化を発展させ、「推定されたゲノムがどの程度尤もらしいか」を評価できるゲノムアセンブリ手法の枠組みを作成した。これによって、より精度よくゲノムを推定できるだけでなく、推定されたゲノムの信頼性を勘案しながら下流の解析を行うことができ、ゲノム中の難読領域を対象とした研究の基礎となると考えている。実際に、難読領域を模したゲノム配列を使ってシミュレーション実験を行うことで、タンデムリピートに含まれる微細な違いを見落とさずに真のゲノムを推定できることを確認できた。今後はさらに大きく複雑なゲノム領域にも適用できるように高速化と推定方法の改善を行い、実データを使って従来の手法ではアセンブリが難しかったゲノム領域の配列の解明を行う予定である。