岩手医大教授でヒトゲノム計画の生き字引の清水厚志先生のヒトゲノム計画についての振り返りコメント

厚志 @atsushi_ngs

最後がrDNA。リボソームはペプチド鎖の合成を行っている細胞内小器官であり、タンパク質とrRNAでできてる。rRNAをコードするのがrDNAでありゲノム中では超高度に重複して一部の染色体に局在しており、ヒトではAcrocentric 染色体である13, 14, 15, 21, 22番染色体の短腕に位置する。 13/n #HGP_T2T

厚志 @atsushi_ngs

ということでクローニングできないか超そっくりな配列がたくさん並んでるところがHGPでは読めない領域だった。今回の論文はこれを最新技術で読んだよというお話。使った技術などは先日紹介済。 14/n #HGP_T2T

厚志 @atsushi_ngs

ここから本番。まずは論文のポイント。 ・2003年のHGP完了宣言から約20年後の2022年4月にThe Telomere-to-Telomere (T2T) consortiumにより、 3,054,815,472 文字からなるヒト完全配列の論文が発表された。 ・用いた細胞は胞状奇胎由来培養細胞であるCHM13hTERT 15/n #HGP_T2T

厚志 @atsushi_ngs

・雄核発生による胞状奇胎は父方由来のXXの核型であるためY染色体は含まれていない（最新データベースではHG002のY染色体配列が追加された） ・GRCh38から238 Mbp (約8%) の配列が追加された。 ・セグメント重複のためGRCh38と比べて263遺伝子少ない 16/n #HGP_T2T

厚志 @atsushi_ngs

・Gene は63,494 個 ・Protein coding gene は19,969 個 ・ヒトゲノムの反復配列は53.94% ・ヒトゲノムのSegmental Duplicationは6.61% ・セントロメアの構造解読した ・rDNAの構造解読した ・セグメント重複の構造解読した 17/n #HGP_T2T

厚志 @atsushi_ngs

論文の構成 序文 　HGPとGRCh38の問題点とT2Tが解決し構築した完全配列の位置づけ 細胞株とシークエンシング 　胞状奇胎（CHM）を対象とした理由 ゲノムアセンブリ 　戦略説明 rDNAアセンブリ 　今回大幅改訂したrDNAの解析手法 アセンブリ手法と結果検証 　具体的な手法説明 18/n #HGP_T2T

厚志 @atsushi_ngs

完全配列 　完成したT2T-CHM13の概要 アロセントリック染色体 　13, 14, 15, 21, 22番染色体の短腕配列の説明 解析方法とリソース 　付随研究の紹介とT2T-CHM13の有用性紹介のための例として顔面肩甲上腕型筋ジストロフィーを紹介 ヒト参照ゲノムの将来 　今後の課題 19/n #HGP_T2T

厚志 @atsushi_ngs

序文ではHGPの配列とGRCh38の課題を述べて、先日紹介したPacBio HiFiとOxford Nanoporeとか複数の手法で完全なヒトゲノム配列を決めたと紹介。 20/n #HGP_T2T

厚志 @atsushi_ngs

次に使った細胞株。胞状奇胎の利点と今回のCHM13の特徴。遺伝的背景はヨーロピアン、アジアとアメリカンも少し。当然ネアンデルタール由来もあり。大きな欠失とかもなくてこれをつかっても問題ないよと。 21/n #HGP_T2T

厚志 @atsushi_ngs

使ったシークエンサーはIlluminaとPacBioとONT。これにHi-CとBioNanoを利用して完全配列をつくった。 22/n #HGP_T2T

厚志 @atsushi_ngs

シークエンサーの紹介はどこにでもあるので簡単にIlluminaは短めだけどめっちゃたくさんの配列読める。 PacBioは今回はそこそこ長くてなかなか良い精度、ONTはめっちゃ長く読める。これをまぜて長い配列つくる。 23/n #HGP_T2T

厚志 @atsushi_ngs

HiCはもともとはクロマチン構造を解読するための手法だけどならんでるがめっちゃ遠い場所を見つけられる。BioNanoはシークエンサーではなく昔のFiber-FISHのようにある配列をペイントしてならびを直で見る機械。セグメント重複とか得意。 24/n #HGP_T2T

厚志 @atsushi_ngs

これらのデータをアセンブルしてから結局最後はマニュアルでキュレーションした。ここまでが完全配列をつくるところ。今日はここまで。 25/n #HGP_T2T