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環境由来DNA配列を用いた難培養性微生物類の多様性解明と系統推定法の確立

利用环境来源的DNA序列阐明难培养微生物的多样性并建立系统发育估计方法

基本信息

批准号：
18710176
负责人：
阿部貴志
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Nagahama Institute of Bio-Science and Technology (2007)National Institute of Genetics (2006)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は、我々が開発してきた一括学習型自己組織化地図マップ法(Batch-Learning Self-Organizing Map, BLSOM)によるオリゴヌクレオチド組成を用いたゲノム断片配列の高精度な生物系統分類法を、実際のメタゲノム解析により取得された環境由来DNA断片配列に適用した。培養が困難な微生物混合試料に由来する配列を対象にした系統分類、異なる環境間での微生物群集の比較解析を可能にするためのワークフローを構築し、ワークフローを実施するためのソフトウェアのプロトタイプの開発を実施した。開発したソフトウェアでは、原核生物・ウイルス・オルガネラ・プラスミドの全配列を用いた大規模なBLSOM上へ、環境由来のゲノム断片配列類をマップし、次に各生物系統群で作成したBLSOMへ、最後は系統群内の微生物種ごとのBLSOM上ヘマップするといった、大分類から逐次的に絞込みを行うことにより、より高精度な微生物種の系統推定が可能となり、合わせて新規性の高いゲノム配列の探索も可能にした。プロトタイプを用いて詳細な条件検討を行った後に、公開を予定している。また、環境由来ゲノム断片配列を対象に、共通の手法で遺伝子を探索し、機能等のアノテーション情報の付与を行うための情報基盤の作成を目的に、ゲノム配列の系統分類用に開発したBLSOMをオリゴペプチド頻度に適用し、その頻度パターンの類似度を基にした遺伝子機能の推定法の開発を実施した。機能既知なタンパク質を対象に解析を実施したところ、タンパク質の機能を反映したクラスタリングが可能であり、相同性検索に依存しないタンパク質の機能推定法として確立できる可能性が示された。メタゲノム解析で得られた機能未知タンパク質遺伝子候補類に適用し、メタゲノム解析で得られた多数のタンパク質の大規模な機能推定を行い、公開する予定である。

This year, we have developed a Batch-Learning self-organizing Map (BLSOM) for the use of high-precision phylogenetic analysis of fragment alignment and real-time analysis of DNA fragment alignment from the environment. Culture of difficult microbial mixtures: systematic analysis of heterogeneous microbial populations In order to develop a complete sequence of prokaryotes, large scale BLSOM, environmental origin, fragment sequence, human system groups, BLSOM, microbial species within the system group, large scale BLSOM, large scale BLSOM, and large scale BLSOM. High precision systematic estimation of microbial species is possible, and new species are possible. The details of the application are discussed in detail. For the purpose of creating an information base, the development of a system classification system for the allocation of fragments, the application frequency, the similarity of the sequence, and the estimation method of the sequence function are carried out. The method of function estimation of the quality of the function is shown by the possibility that the function of the quality of the function of the function For example, if the function is unknown, the quality of the candidate class is unknown. If the function is unknown, the quality of the candidate class is unknown. If the function is unknown, the quality of the candidate class is unknown. If the function is unknown, the quality of the candidate class is unknown.