Research press release

改良された微生物研究法

Nature Methods

Better microbial surveys

配列データによって微生物の同定および定量を行う方法が、今週オンライン版に掲載される。この研究が示す方法は、ヒトの腸の正確な種レベルのプロファイルを明らかにしており、微生物群集の理解および健康と疾患でそれが果たす役割の解明に有用と考えられる。

環境試料中の微生物多様性を調べる場合、各微生物のDNAから配列が明らかにされた単一の保存遺伝子の変異が「指紋」として利用されることが多い。試料中の微生物は、類似性の程度による指紋配列の分類および既知種の指紋配列との比較によって同定される。

Peer Borkたちは、保存の程度がさまざまな10種類の遺伝子を利用することによってこの発想を拡張させ、配列を微生物種に割り当てる場合にこの方法が単一遺伝子による方法と比較してはるかに高精度であることを示している。研究チームが無料公開しているソフトウェアは、混合試料中のランダムなDNA断片に由来するゲノムデータからその10遺伝子の配列を自動的に抽出し、種の割り当てを行う。その方法は過去に配列が明らかにされているゲノムに依存せず、未知種のプロファイル解析に利用可能である。

ヒトの腸では、未知の種類の微生物が多様性全体の過半を占めていることが明らかにされた。既存のデータを利用してそうした種のプロファイルを明らかにすることにより、研究チームは、健常者と比較して潰瘍性大腸炎患者で選択的に存在または欠如している新種を発見した。

A method to identify and quantify microbes according to their sequence data is reported online this week in Nature Methods. The approach reported in this study generated an accurate species-level profile of the human gut and will aid in our understanding of microbial communities and their role in health and disease.

To survey the diversity of microbes in an environmental sample, researchers often use variations in a single conserved gene sequenced from each microbe’s DNA as ‘fingerprints’. Microbes in the sample can be identified by grouping the fingerprint sequences by degree of similarity and comparing them with those of known species.

Peer Bork and colleagues extend this idea by using ten genes that are conserved to varying extents, and they show that these give far higher accuracy than the single-gene approach when assigning sequences to microbial species. The team’s freely available software automatically extracts the ten gene sequences from genomic data derived from random DNA fragments in mixed sample and performs species assignment. The method does not rely on previously sequenced genomes and can be used to profile unknown species. In the human gut, the researchers show that the unknown fraction of microbes makes up over half of the total diversity. By profiling these species using existing data, they find new species that are preferentially present or absent in patients with ulcerative colitis relative to unaffected individuals.

doi: 10.1038/nmeth.2693

「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。

メールマガジンリストの「Nature 関連誌今週のハイライト」にチェックをいれていただきますと、毎週最新のNature 関連誌のハイライトを皆様にお届けいたします。

「注目のハイライト」記事一覧へ戻る

プライバシーマーク制度