細菌機能遺伝子解析 (単一機能遺伝子・MLSA)

特長

  • 16S rDNAで種の識別が困難な分類群に有効

  • 論文に基づき、 有効な遺伝子領域をご提案

  • 近隣結合法 (NJ法) 、最節約法 (MP法) 、最尤法 (ML法) から選択可能

  • 複数の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) にも対応

概要

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などを指し、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。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) の同定が可能となることがあります。

分子系統解析手法は、主流である近隣結合法 (NJ; Neighbor 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) が用いられています。当社では、何れの方法でも対応可能です。

マルチローカス遺伝子解析 (MLSA; multilocus sequence analysis) は、16S rDNAや機能遺伝子などのハウスキーピング遺伝(housekeeping gene) を複数組み合わせて解析を行うことから、菌種間でのDNA塩基配列の差異が大きくなり、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。解析対象とする機能遺伝子領域はrecAgyrAgyrBrpoArpoBhsp60pheSなどがあり、菌群により有効な機能遺伝子領域が異なります。解析可能な分類群は、論文など既報のあるものを基本とします。

解析事例

解析事例の一部を以下に示します。これ以外にもBacillus subtilis グループやStreptococcus mitis グループなど、複数の実績があります。詳しくはお問い合わせ下さい

recA 遺伝子解析の報告例

Lactiplantibacillus plantarum (旧名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。recA 遺伝子解析によりL.plantarumL.pentosus の識別が可能です。

マルチローカス遺伝子解析の報告例①

Lactobacillus delbrueckii の6亜種間における亜種レベルでの同定

L. delbrueckiiの6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機能遺伝子( fusA ,gyrB , hsp60 , ileS , pyrG , recA , recG ) を連結したDNA塩基配列を用いた分子系統解析により、6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

Burkholderia cepacia complexにおける菌種の識別

B. cepacia complexに含まれる菌種は、16S rDNA塩基配列による相同性が互いに99%以上を示し、その識別が非常に困難です。しかし、7機能遺伝子 (atpD , gltB , gyrB , recA , lepA , phaC , trpB ) を連結したDNA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できます。

受入可能な検体

種類

必要量

備考

平板培養物

1 枚

当社での培養確認を必須とします。培養条件をご指示下さい。
生育性や純粋性に疑義がある場合には、ご連絡します。

液体培養物
スラント ( 斜面培養物 )
アンプル・グリセロールストック

1 本

シーケンス生データ (ab1 ファイル )
塩基配列テキストファイル

シーケンサーから出力された生データ (ab1 ファイル) から配列決定し、解析することも可能です。

解析の流れ
分子系統解析の場合

  • 文献調査

  • 培養・純度確認

  • DNA抽出

  • PCR増幅

  • シーケンス

  •  塩基配列決定

  • データセット構築

  •  分子系統解析

納品内容

試験項目

報告内容

付属データ

機能遺伝子解析 (BLAST)

・国際塩基配列データベース照合結果の上位30位

・ DNA塩基配列データ
・ シーケンス波形データ

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の登録情報一覧
・系統樹
・考察 (同定に至った経緯の文章説明) + 同定結果

・ 分子系統樹ファイル
(PowerPoint)
・ DNA塩基配列データ
・ シーケンス波形データ

価格・納期

【単一機能遺伝子】recA遺伝子解析 (Lactiplantibacillus plantarum グループ ) はセットメニューとなります。

解析例

単位

単価(税抜)

目安納期

シーケンス
(1,500 bp 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

50,000 円

21,000 円

71,000 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 株を含める場合 )

100,000 円
(50,000 円× 2) 

21,000 円

121,000 円

recA 遺伝子
+分子系統解析

62,000 円

15営業日~

【MLSA】

サンガー法による配列決定となります。決定する機能遺伝子の数によってはゲノム解析の方が適している場合があります。詳しくは『細菌の分類学的な種の異同判定 (ゲノム解析) 』のページをご参照下さい。

解析例

単位

単価(税抜)

目安納期

シーケンス
(700 bp程度まで)

 分子系統解析

総額

3機能遺伝子

78,000 円

92,000 円

170,000 円

24営業日~

5機能遺伝子

106,000 円

134,000 円

240,000 円

7機能遺伝子

134,000 円

176,000 円

310,000 円

  •  常用培地以外の培地や嫌気条件での培養などをご指定の場合、追加費用が必要となります。【ガイド】 追加費用のご案内をご参照下さい。
  • 多検体でご依頼の場合の目安納期は、お問い合わせ下さい。
  • DNA塩基配列データ、シーケンス波形データおよび分子系統樹ファイルは、報告時にお届けします。

ご依頼前の同意事項

・ 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。
・ PCR時のポリメラーゼ反応エラーおよびシーケンサーのシグナル強度に起因する混合塩基の判定、ばらつきにおける試験結果への影響は考慮しておりません。
・ 検体の状態によりPCR増幅ができないことがあります。
・ バイオセーフティレベルは、細菌「日本細菌学会バイオセーフティ指針」、カビ・酵母「Atlas of clinical fungi」または「各微生物株保存機関の情報」 を採用しています。他の機関や海外の情報とは異なる場合があります。
・ バイオセーフティレベルは、病原体の危険度レベルに基づく分類です。結果に報告されるバイオセーフティレベルは、当社がその安全性(危険性)を保証するものではありません。
・ バイオセーフティレベルは、各微生物種に対し定められています。報告書で示すバイオセーフティレベルは目安であり、検体自体のバイオセーフティレベルを示すものではありません。