１．事業概要

家畜感染症遺伝子診断において、AIとタイリング技術を融合させた新しい診断システムの開発を目指す。従来の試行錯誤的なPCRプライマー設計から脱却し、ウイルスと宿主の全ゲノムを考慮した効率的な検出手法を確立する。また経済的影響の大きい子牛下痢症や牛呼吸器症候群に焦点を当て、臨床現場で収集した材料を用いた検証を経て、開発したシステムを東北6県の家畜衛生・畜産関係機関に展開し、実用的な診断技術として確立することを目的とする。

２．事業の目的

この事業は、家畜感染症遺伝子診断において、AI とタイリング技術を融合させた新しい診断システム を開発することで、ウイルスと宿主の全ゲノムを考慮した効率的な検出手法を確立し、経済的影響の大 きい子牛下痢症や牛呼吸器症候群に焦点を当て、臨床現場で収集した材料を用いた検証を経て、実用 的な診断技術として確立することを目的とする。

３．事業項目及びその概要

研究事業１．AI を用いた家畜感染症遺伝子診断用人工遺伝子設計プログラム開発事業

家畜感染症のうち、農場の経済的被害が大きい子牛の下痢症や同様に経済的被害が大きい牛呼吸器症候群 (RBDC)の病原体のうち、ウイルス疾病を対象として病原体遺伝子を検出する定量PCR に用いるプライマー・プローブ設計に人工知能（AI）を用いたタイリングkmer理論を実装したプログラムを開発し、それを用いて設計したプライマー・プローブを合成、検体遺伝子の検出に用いて検証を実施する

研究事業２．AI 人工遺伝子設計プログラム検証事業

臨床現場において下痢・呼吸器の症状が観察された牛より下痢便・鼻腔内スワブ等を収集し、それらから抽出した核酸を用いて、２で開発したプログラムで設定したプライマー・プローブについて検証を行い、それらの検出感度・特異度、臨床診断との合致度などの評価を行うとともに、結果を２の開発事業にフィードバックし、システムの最適化を図る。さらに、開発したPCR システムを東北地域６県のNOSAI 組織及び家畜保健衛生所に公開し実地検証を行い、その結果のフィーバックを受け、さらにシステムの最適化を行い、技術マニュアルとして報告書を作成する

４．実施体制の構成図

・岩手大学獣医学部附属動物医学食品安全教育研究センター(FAMS)
・酪農学園大学（R7年度），岩手県立大学（R8年度）
・NOSAI岩手