病気に関わる“ゲノムの迷宮”を解く ――免疫・疾患に関わる遺伝子領域を日本人集団で高精度に解読――

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2026-05-28 東京大学

東京大学などの研究グループは、日本人10人のゲノムを超長鎖DNAシーケンシングなど複数技術で高精度に解読し、日本人集団向け「パンゲノム標準配列」を構築した。従来は解読困難だった免疫・疾患関連遺伝子領域について、完全再構築率を46.8%から91.2%へ向上させ、KIR、SMN、DEFBなどの複雑な遺伝子領域で新規構造や進化過程に偏りを示す変異パターンを発見した。研究では20個のほぼ完全なハプロタイプ配列を作成し、長大なセグメント重複領域も高精度で解析可能にした。これにより、日本人集団のゲノム多様性をより精密に把握できる基盤が整備され、構造変異や遺伝子コピー数差異の理解が進むと期待される。将来的には、疾患研究や個別化医療、ゲノム医療向けAI開発への応用が見込まれる。

病気に関わる“ゲノムの迷宮”を解く ――免疫・疾患に関わる遺伝子領域を日本人集団で高精度に解読――
パンゲノム標準配列の概念図

<関連情報>

ほぼ完全な日本人ハプロタイプ20個からなるパンゲノムグラフを用いて、医学的に関連性の高い複雑な領域にアクセスする Accessing medically relevant complex regions with a pangenome graph of 20 near-complete Japanese haplotypes

Yoshihiko Suzuki,Chie Owa,Haruka Kobayashi,Ryo Nakabayashi,Brandy McNulty,Ivo Violich,Benedict Paten,Karen H. Miga & Shinichi Morishita
Nature Communications  Published:27 May 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-73461-x

Abstract

Pangenome projects have enhanced our understanding of human genomic and genetic diversity, but repetitive regions are still challenging to assemble and yet medically important. Here we generate 20 near-complete haplotypes from 10 Japanese male individuals using three complementary long-read and long-range datasets and construct a pangenome graph from these haplotype-resolved assemblies. All haplotypes achieve an N50 value exceeding 100 Mbp for gapless contigs. We substantially improve the average reconstruction rate of complete haplotypes from 46.8% and 52.8% in two previous pangenome graphs to 91.2% within 30 segmentally duplicated complex regions. Furthermore, we identify complete minor haplotypes in the KIR and SMN regions that are absent in those previous pangenome graphs. We find putatively biased gene conversion events occurring in only one direction around the SMN and beta-defensin (DEFB) genes, implying non-random evolution in these regions. Our study contributes to the growing body of pangenomic data, offering a more refined view of human genomic diversity involving complex segmental duplications.

細胞遺伝子工学
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