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実験医学別冊 NGSアプリケーション 今すぐ始める!メタゲノム解析 実験プロトコール

  • ISBN : 9784758101974
  • ページ数 : 231頁
  • 書籍発行日 : 2016年12月
  • 電子版発売日 : 2018年5月18日
  • 判 : A4変型
  • 種別 : eBook版 → 詳細はこちら
販売価格 (ダウンロード販売)
¥9,020 (税込)
ポイント : 164 pt (2%)

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商品情報

ヒト常在細菌叢から環境メタゲノムまでサンプル調製と解析のコツ

メタゲノム解析を始めたいあなたのために「サンプルの調製」「コンタミの防止」「データ解析」がわかる! 腸内,口腔・皮膚・環境など多様な微生物叢を対象に広がるメタゲノム解析。その実践に必要なすべてのノウハウを1冊に凝縮しました.

実験医学シリーズ

■ 序文

人体や動植物などの生体あるいは土壌や海洋などの自然環境に生息する微生物の集団(叢)は宿主生物/ 周辺環境と一体となってそれぞれの生態系を形成している.地球上の細菌の総個体数は約1030 と見積もられ,これはヒト個体数の約1020 倍となる(Fuhrman JA:Nature, 2009).すなわち,微生物の多様性とそのダイナミズムはヒトや動植物をはるかに凌駕する.この微生物叢の生態を解明する研究は,1 つの細胞内における遺伝子の転写や発現を解析する研究とは対照的であり,新しい技術や新たな概念の創出につながる生命科学研究のフロンティアと位置づけられる.

微生物叢研究は,次世代シークエンス技術(NGS)やメタゲノム解析技術の開発などにより,この10 年間に著しく進展し,かつ大きく変貌した.メタゲノムとは微生物叢を構成する個々の微生物種のゲノムの集合体を言う.よって,メタゲノム解析とは,微生物叢からそのゲノム/DNA 情報を網羅的に収集し,その配列情報からインフォマティクスにより菌種や遺伝子の特定などを行うことでその生態・機能の全体を把握する技術を言う.これにより個別微生物の情報の積み上げでは到達困難であった微生物叢の全体像,すなわちマイクロバイオームを難培養菌も含めて知ることができる.「メタゲノム」という語句は1998 年の土壌微生物叢の論文にはじめて使われた(Handelsman J, et al:Chem Biol, 1998).当初,メタゲノムは微生物叢から特定の(機能をもつ)遺伝子を狙い撃ちで探索する目的で利用された.その後,2004 年に海洋の細菌群や鉱山廃液中に形成される微生物叢のメタゲノムを網羅的にシークエンスする今日のメタゲノム解析の原型が報告された(VenterJC, et al:Science, 2004 / Tyson GW, et al:Nature, 2004).次いで,2006 〜'07 年にはヒトの腸内細菌叢にメタゲノム解析が応用され(Gill SR, et al:Science, 2006 / Kurokawa K, et al:DNA Res, 2007),2008年以降にはNGS を用いたメタゲノム解析による研究が世界的に普及するに至った.

わが国においてもさまざまな微生物叢を対象としたメタゲノム解析がこの数年間で爆発的な進展と広がりをみせ,多くの技術蓄積がなされてきている.そこで,これらの技術の共有を目的に,試料調製からインフォマティクスまでを網羅したメタゲノム解析技術を中心とした実用的な解説書の作成がここに企画された.最後に,本書の発刊にあたり各執筆者,羊土社・実験医学編集部の尾形佳靖氏と早河輝幸氏に末筆ながらここに深謝の意を表する.


2016年10月

服部 正平

■ 目次

第1章 メタゲノム解析の基本知識

1.メタゲノム解析技術のオーバービュー

2.メタゲノムデータの情報解析のオーバービュー

3.細菌の分類

第2章 メタゲノム・メタ16S解析の実際

1.腸内細菌叢のメタゲノム解析・メタ16S解析

2.日本人腸内細菌叢のメタゲノム解析と特徴解明

腸内細菌叢の研究事例①

3.アジア人の腸内細菌叢の多様性と比較解析

腸内細菌叢の研究事例②

4.小児疾患の腸内細菌叢のメタ16S解析

腸内細菌叢の研究事例③

5.多発性硬化症の腸内細菌叢のメタ16S解析

腸内細菌叢の研究事例④

6.アルコール依存症患者の糞便菌叢のメタ16S解析

腸内細菌叢の研究事例⑤

7.唾液細菌叢のメタゲノム解析・メタ16S解析

8.歯垢検体の保存・管理と細菌叢のメタ16S解析

9.舌苔細菌叢のメタ16S解析

10.ヒト皮膚細菌叢のメタ16S解析

11.中耳細菌叢のメタ16S解析

12.胃細菌叢メタ16S解析

口腔,腸細菌叢との比較

13.羊水試料のメタ16S解析

14.土壌細菌叢のメタ16S・ショットガンメタゲノム解析

15.下水処理を担う複合微生物系「活性汚泥」のメタ16S解析

16.植物共生細菌群集のメタゲノム解析

第3章 発展的なメタゲノム関連解析

1.メタトランスクリプトーム解析

2.古代試料のメタゲノム解析

3.PacBioロングリードを用いたメタゲノム解析

4.皮膚における真菌叢の解析

5.メタゲノム解析による臨床検体からの病原体探索

6.環境DNA解析

第4章 細菌叢研究を支える重要技術

1.無菌動物とノトバイオート技術

2.メタボロミクスを基盤とした腸内環境研究

3.ミリューリピドミクス解析

腸内細菌と宿主との共生関係から生まれる脂質代謝クロストークの総体を捉える

4.統合オーミクス解析

第5章 データベースとインフォマティクス

1.メタゲノム解析におけるデータベースの現状と課題

2.ヒト腸内細菌叢のメタゲノムデータのインフォマティクス

3.微生物叢の生理代謝機能を評価するMAPLEシステム

■ 特記事項

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