Metagenome analysis of polymicrobial diseases and its application to clinical fields

多种微生物疾病的宏基因组分析及其在临床领域的应用

• 批准号: 23310144
• 负责人: HAYASHI Tetsuya
• 金额: $ 13.06万
• 依托单位: University of Miyazaki
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23310144/
• 关键词: ゲノム解析; polymicrobial disease; メタゲノム解析; ウシ趾乳頭腫症; 比較ゲノム; 難培養細菌; 次世代シーケンサー; polymicrobial diseases; 次世代代シーケンサー

Papillomatous digital dermatitis (PDD) is caused by multiple bacteria including non-cultivable species, and is one of the polymicrobial diseases, a new category of infectious diseases. In this project, we developed a protocol for DNA extraction and a genome sequence assembler, both suitable for metagenome analysis of PDD. By using them, we obtained high quality reference metagenome sequences that can be used to reconstitute the genomes of major causative agents of PDD. As for Treponema phagedenis, a uniquely cultivable PDD-related species, we determined the complete genome sequences of one PDD-derived strain and one human-derived standard strain and, in addition, the high quality draft sequences of 5 PDD-derived strains. By comparing these genomes, we revealed unique mechanisms of evolution and diversification of this microbe via explosive amplification of IS and MITE elements, multiple phage infections, and extensive genome rearrangements mediated by these mobile genetic elements.

指乳头状瘤性皮炎（Papillomatous digital dermatitis，PDD）是由多种细菌（包括非可培养菌）引起的一种多菌性疾病，是一类新的传染病。在这个项目中，我们开发了一个协议，DNA提取和基因组序列组装，都适合PDD宏基因组分析。通过使用它们，我们获得了高质量的参考宏基因组序列，可用于重建PDD的主要致病因子的基因组。对于噬菌密螺旋体，一种独特的可培养的PDD相关物种，我们确定了一种PDD衍生菌株和一种人源标准菌株的全基因组序列，此外，还确定了5种PDD衍生菌株的高质量草图序列。通过比较这些基因组，我们揭示了独特的进化和多样化的机制，这种微生物通过爆炸性扩增的IS和MITE元素，多个噬菌体感染，和广泛的基因组重排介导的这些移动的遗传元件。

项目成果

腸内共生系のバイオサイエンス

肠道共生系统的生物科学

• 发表时间: 2011
• 作者: Kazumi Kasakura;Kyoko Takahashi;Tomoko Ito;Kikuji Itoh;Akira Hosono;Shuichi Kaminogawa;高橋恭子;遠國正樹・尾張敏章・平田雅和・鈴木祐紀・高橋功一・笠原久臣・芝野博文;高橋恭子;高橋恭子
• 通讯作者: 高橋恭子

動物の感染症(第三版)

动物传染病（第三版）

• 发表时间: 2011
• 作者: 今井壮一;ほか81名
• 通讯作者: ほか81名

趾皮膚炎罹患牛の歩様と病態の関係

趾皮炎奶牛步态与病理的关系

• 发表时间: 2013
• 作者: 千葉香菜子;眞鍋弘行;山本匠;花田直子;三澤尚明;佐藤繁;岡田啓司
• 通讯作者: 岡田啓司

6.1 病原菌と常在菌の境界(第6 章腸内共生系の破綻と疾病)

6.1 致病菌与常驻菌的界限（第六章肠道共生系统的崩溃与疾病）

• 发表时间: 2011
• 作者: 小椋義俊;林哲也
• 通讯作者: 林哲也

難培養菌群によるpolymicrobial diseaseへのゲノムからのアプローチ

难以培养的细菌群引起的多种微生物疾病的基因组学方法

• 发表时间: 2014
• 作者: 後藤恭宏;林哲也
• 通讯作者: 林哲也