2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of new genome binning techniques using fusion PCR for genome-centric metagenomics.
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16K14646
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Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
Principal Investigator |
関口 勇地 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ付 (20313570)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
ディーター トゥールース 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (00598485)
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Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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Keywords | 微生物ゲノム / 未培養微生物 / メタゲノム解析 |
Outline of Annual Research Achievements |
自然環境や人工生態系には多様な未培養微生物群が存在しており、その機能の多くは未知なままである。その遺伝情報にアクセスするため、メタゲノム情報から個々の微生物群のゲノム情報を抽出、再構築するためのビニング技術の開発が進められている。しかしながら、それらビニング技術はメタゲノム情報を所得した後計算機上でゲノム断片を再分類するため、それに付随する様々な問題が存在する。その問題を回避するため、本研究課題ではメタゲノム情報を得る際、各塩基配列情報に対し、それが由来する微生物の系統分類情報を物理的に付加する新しい技術を提供することを目的とした新規技術を開発することを目指した。本課題では、1) エマルジョン技術を利用した、16S rRNA遺伝子と他のゲノム断片との融合技術の確立、2) 16S rRNA遺伝子配列に基づきゲノム断片をグループ化する解析スクリプトの作成、3) 実環境試料に対する開発技術の適用を行い、最終的に環境試料(排水処理複合微生物系もしくはマウス糞便試料)より未培養微生物群を代表するゲノム情報の取得を実施する。平成29年度は、エマルジョン技術を利用した、16S rRNA遺伝子と他のゲノム断片との融合技術の確立(課題1)、16S rRNA遺伝子配列に基づきゲノム断片をグループ化する解析スクリプトの作成(課題2)及び実環境試料に対する開発技術の適用(課題3)を実施した。課題1では、16S rRNA遺伝子と他のランダムなゲノム断片との融合技術については様々な技術的課題を解決するための新たな技術開発を実施した。また、課題2では平成28年度に引き続きデータ解析用の解析パイプラインを確立した。さらに、実環境試料に対する開発技術の適用(課題3)を目指し、課題1-2で開発した実験的技術と生物情報学的技術を利用し、実環境中の未培養微生物群を代表するゲノム情報の取得を行った。
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