Research press release

シークインの添加がヒトゲノムのナビゲーションを改善する

Nature Methods

A spike of sequins improves navigation of the human genome

シークイン(sequin)と呼ばれる、ヒトゲノムの複雑性を模するDNAおよびRNAの人工配列 について、今週のオンライン版に掲載される2編の論文で報告される。その研究がもたらした標準は、特定の疾患と関係する希少な遺伝的変異の検出を改善するのに役立つ可能性がある。

ヒトゲノムは変異、反復、逆位、挿入および欠失の複雑な世界であり、その一部は疾患と関係している。標準解析法がこの複雑性を捉えようとしているが、現在の標準では、結果がどれだけ正確であるか、あるいは解析が見過ごしているものは何かが不明確である場合が多い。

Tim Mercerたちは、ゲノムおよびそれがコードする遺伝子の複雑性を表す人工的なDNAおよびRNAの標準(シークイン)を開発した。研究チームは、従来の方法ではゲノム領域の多くを十分に解析することができず、多くの遺伝子、特に発現レベルの低い遺伝子が検出されていないことを、シークインを利用して明らかにした。既知のRNAまたはDNA配列を有するシークインを実験に加える、すなわち「スパイク(添加)」することにより、ゲノム解析の結果をシークインの結果と比較して、その解析法がどれだけの感度を持ち、何が明確に検出され、どれだけ見落とす可能性があるのかを評価することができる。

研究チームはこのシークインの対照について、理論上、ヒトのゲノムまたはトランスクリプトーム(RNAへ転写される全遺伝子)のあらゆる特徴を表すように設計し、希少な変異が検出される確度を高めるべく解析法を改善することができる可能性を示唆している。

Artificial sequences of DNA and RNA - called sequins - that emulate the complexity of the human genome are described in two papers published online this week in Nature Methods. These studies provide a reference that may help to improve the detection of rare genetic mutations associated with particular diseases.

Human genomes are a complex landscape of mutations, repeats, inversions, insertions and deletions, some of which are associated with disease. Although standard analysis techniques try to capture this complexity, with current standards it is often not clear how accurate the results are or what the analyses miss.

Tim Mercer and colleagues developed synthetic DNA and RNA standards (sequins) that represent the complexity of the genome and the genes it encodes. The authors used the sequins to show that, with current methods, many genomic regions cannot be fully analyzed and many genes, particularly those expressed at lower levels, remain undetected. By adding, or ‘spiking’, the sequins - which have a known RNA or DNA sequence - into an experiment, researchers can compare the results of their genome analysis to the results for the sequins to evaluate how sensitive their analysis methods are, what they can confidently detect and how much they are likely to miss.

The authors suggest that these sequin controls could theoretically be designed to represent any feature of the human genome or transcriptome (all of the genes that are transcribed into RNA) and improve analysis methods to more reliably detect rare mutations.

doi: 10.1038/nmeth.3957

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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