細菌 機能遺伝子解析(単一機能遺伝子・MLSA)

説明

新種提唱をはじめとする微生物分類学分野における細菌の分子系統解析では、16S rDNA 塩基配列に加え、機能遺伝子が用いられる例が増えています。機能遺伝子は、菌体細胞の維持や増殖に不可欠な酵素タンパクをコードする遺伝子やストレスタンパク遺伝子であり、16S rDNA に比べて進化速度が速く多型であることが知られています。
このことから、16S rDNAでは菌種の識別が困難であった分類群においても、機能遺伝子を用いた分子系統解析により種レベル(亜種レベル)の同定に大きな効果を発揮することがあります。

その解析手法は、主流である近隣結合法(NJ; Neighboor Joining)のように距離行列(Distance matrix)による手法にくわえ、最節約法(MP; Maximum Parsimony)や最尤法(ML; Maximum Likelihood)を用いること、さらには、複数遺伝子を組み合わせて解析するマルチローカス遺伝子解析(MLSA; multigene or multilocus sequence analysis)を行うことが国際微生物学連合(IUMS)により推奨されています。

解析対象となる機能遺伝子

recA、gyrA、gyrB、rpoA、rpoB、hsp60、pheS、atpA、atpD、gltA、purEなどが挙げられます。解析が可能な対象遺伝子および分類群は、論文など既報のある分類群を基本とします。

試験内容

マルチローカス遺伝子解析 (MLSA; Multi-Locus Sequence Analysis)

16S rDNAや機能遺伝子などのハウスキーピング遺伝子 (house keeping gene) を複数組み合わせて解析を行います。これにより、DNA塩基配列の大きな差異が菌種間で認められ、種レベル(亜種レベル)で解像度の高い解析を可能にします。単一の各種遺伝子のDNA塩基配列に基づく分子系統解析や生理・生化学的な性状試験では識別が困難であった亜種レベルの帰属分類群の同定にも効果を発揮することがあります。

2002年に国際微生物命名委員会の“細菌の菌種の再評価に関する特別委員会”が発表したレポートでは、“5つ以上のハウスキーピング遺伝子のデータを収集し、菌種の定義、他菌種との鑑別に役立てる”という提案がなされています。これを受けて、近年では16S rDNA以外の遺伝子を使った系統解析が以前にも増して盛んに行われるようになり、識別の困難であった多くの分類群での解析が報告されています。

・マルチローカス遺伝子解析の報告例①
Lactobacillus delbrueckiiの5亜種間における亜種レベルでの同定:
L. delbrueckiiの5亜種は、種々の手法を組み合わせてもその識別は非常に困難です。しかし、7遺伝子 (fusA、gyrB、hsp60、ileS、pyrG、recA、recG)を連結した塩基配列を用いた解析により、5亜種を識別することが可能です。

・マルチローカス遺伝子解析の報告例②
Bacillus subtilisグループにおける菌種および亜種レベルの識別:
B. subtilisグループに含まれる菌種および亜種は、16S rDNA塩基配列の相同率が互いに99%以上を示し、その識別が非常に困難です。しかし、6遺伝子 (gyrA、rpoB、purH、polC、groEL、16S rDNA) を連結した塩基配列を用いた分子系統解析により、菌種を明確に識別することが可能となり、さらに、B. subtilisの3亜種間の識別も可能です。

recA遺伝子解析/Lactobacillus plantarumグループの識別
L. plantarumグループに含まれる菌種間では16S rDNA塩基配列の差異が小さく、特にL. plantarumL. pentosusの識別は非常に困難です。本グループでは、16S rDNAに比べ進化速度の速いrecA遺伝子による解析が菌種の識別に有効であると報告されています。

報告内容

項目  概要  参考データ
 機能遺伝子解析(recA含む)MLSA ・国際塩基配列データベース照合結果の上位30位
・分子系統解析に使用した配列一覧
・系統樹 + 考察文章 + 同定結果
 ・系統樹ファイル(PowerPoint)
・DNA塩基配列データ
・系統樹+考察文章+同定結果

価格・納期

単一機能遺伝子解析

解析例 単位   単価 目安納期 
 シーケンス
(1,500bp程度まで)
分子系統解析 総額
1株(1機能遺伝子)+分子系統解析 47,000円  27,000円  16,000円 20営業日~
2株(各1機能遺伝子)+分子系統解析
(1系統樹に2株含める場合)
47,000円 ×2  27,000円 121,000円

MLSA

解析例 単位   単価 目安納期 
 シーケンス
(700bp程度まで)
分子系統解析 総額
3機能遺伝子 55,000円  37,000円  92,000円 24営業日~
5機能遺伝子 69,000円  49,000円 118,000円
7機能遺伝子   83,000円  61,000円   144,000円

・多検体での依頼の場合の目安納期は、お問合せ下さい。
・DNA塩基配列データ、シーケンス波形データおよび報告書中の写真などは、報告時にお届けいたします。

recA遺伝子解析

項目 検体数 単位 単価  参考データ
 recA遺伝子解析 1~8  株  55,000円  15営業日~

ご依頼前同意事項

ご依頼前の同意事項、ご依頼前の同意事項(共通) およびテクノスルガ・ラボ基本約款 を確認してお申込み下さい。

・ 別途、プライマー合成費が必要な場合があります。
・ ご依頼前の同意事項(共通)を必ずご確認下さい。

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