F3-1 １細胞・微小組織サンプルからのトランスクリプトーム及び微生物１細胞ゲノム解析

単1細胞および微小組織領域からの遺伝子発現網羅解析および、ドロップレット技術を応用した微生物１細胞ゲノム解析を支援

[1] 支援担当者

[2] 支援技術の概要

• 組織切片を観察し、任意の微小組織領域を高速採取
• 単一細胞、微量細胞もしくは微量RNAからの増幅cDNAの調製、RNA-seqライブラリ作製
• RNA-seqデータの二次解析（変動遺伝子の抽出、遺伝子発現パターンのクラスタリング）
• 組織観察像と遺伝子発現情報の統合解析3
• ドロップレット技術を応用した微生物シングルセルゲノム解析

[3] 支援技術の利用例

• シングルセルRNA-seqによる希少細胞の特性解析
• 組織採取技術を用いた臨床検体や病態モデル動物の微小な組織領域における遺伝子発現比較解析 (疾病部と周辺部の比較解析など)
• 転写物のバリアント解析
• 疾病要因または既存薬の分子作用機序の理解に向けた遺伝子発現解析
• 新たなバイオマーカーの探索・バリデーション
• 腸内細菌由来シングルセルゲノム解析
• 微生物ゲノム情報を用いた薬剤耐性能評価 など

[4] 支援担当者の研究概要

　顕微鏡及び組織採取機構からなる微小組織採取システムは、顕微鏡画像状でユーザーが選択した領域を高速・自動でサンプリングすることができる。 1度の採取に要する時間は5秒以内で、直径100ミクロンサイズの組織を連続的に採取可能である。採取した微小組織片のRNA-seq解析と、組織の画像情報を組み合わせることで、組織内の遺伝子発現を微小空間の解像度で捉えることができる。
　ドロップレット技術を応用した微生物シングルセルゲノム解析技術ではピコリットル液滴に細胞を封入し、液滴内で溶菌及び増幅を行う。液滴は1秒間に1000個というスピードで生成することができ、一度に大量のゲノム増幅を実現する。この技術を使うことで、シングルセルから全ゲノム配列の決定が可能になる。
　本課題では、組織採取の効率化を目指したシステム高度化、mRNA発現情報以外の情報も含めたマルチオミクス解析手法の開発、組織画像と遺伝子発現の統合解析プラットフォームの構築、さらには微生物シングルセルゲノムの解析も加えた多角的なアプローチを実施する。