微生物ゲノム配列決定

解析概要

バクテリアや真菌など、微生物のゲノム配列を決定します。ロングリード解析とショートリード解析、2種類のシーケンス解析手法より
お選びいただけます。

●ロングリード解析
長いコンティグを作成したい場合におすすめです。高分子(>50kb)かつ大量のゲノムDNAが必要になります。
●ショートリード解析
低コストでドラフトゲノムを作成したい場合や、ゲノムDNAを大量に調製することが難しいサンプルにおすすめです。

解析の流れ


推奨データ取得量

生物種 ゲノムサイズ ロングリード解析 ショートリード解析
バクテリア 1〜10Mb PacBio RSU 1SMRT Cell Illumina 1Gb以上
酵母 10〜50Mb PacBio Sequel 1SMRT Cell Illumina 6Gb以上
担子菌 50〜100Mb PacBio Sequel 2SMRT Cell Illumina 10Gb以上

解析メニュー

【De novoアセンブル】
リードのアセンブルを行い、コンティグを作成します。ショートリード解析とロングリード解析のアセンブルの成績に
ついてはQ&Aをご参照ください。
納品データ例:コンティグ配列(FASTA形式)
>scaffold1
TTATCAAGAATACTTCGGTTCAATAAAAATGAATCCTGTGGAACTACTCCTAAATTTTGA TTGATTAATATTTACACCATCAAATAAAATTTTTCCTGTATCAATCTTATATAATCCTGA

>scaffold2
AACATTCTCTTCATTTTCAAGCCAGATATCATTTACTCTATTTAAGTATCCTGCTGCCAA TAAATATTGAGATTTCTGAACTAAATAAAATTGATGCCATGGTTTGAAATGCGACAACCT
【Illuminaリードによる塩基補正】
PacBioのリードを使用してアセンブルを行った後、Illuminaのリードを使用してコンティグの塩基補正を行います。
塩基補正の必要性についてはQ&Aをご参照ください。
【遺伝子領域予測・アノテーション】
アセンブルにより得られたコンティグ配列を対象として、ORF 領域を予測します。予測ORF 領域について、既知遺伝子
データベースに対する相同遺伝子検索を行い、アノテーション情報を付与します。
納品データ例:アノテーション結果(EXCEL形式)
ゲノム上の位置情報 方向性 遺伝子 遺伝子産物 塩基配列 アミノ酸配列
sequence01:218-1240 - pcpC choline-binding protein F ATGAAGCTTTTGAAAAA… MKLLKKMMQVALATFFFG…
sequence01:3331-3963 - rr03 DNA-binding response regulator ATGAAAATTTTACTAGT… MKILLVDDHEMVRLGLKS…
sequence01:3977-4972 - hk03 sensor histidine kinase ATGAAAAAACAAGCCTA… MKKQAYVIIALTSFLFVF…
sequence01:5744-6754 - fni isopentenyl-diphosphate delta-isomerase ATGACGACAAATCGTAA… MTTNRKDEHILYALEQKS…
sequence01:6738-7745 - mvaK2 phosphomevalonate kinase ATGATTGCTGTTAAAAC… MIAVKTCGKLYWAGEYAI…
納品データ例:DDBJ登録形式ファイル ※バクテリア限定
sequence01 source 1..278302 mol_type genomic DNA
      organism Streptococcus pneumoniae
      submitter_seqid @@[entry]@@
      ff_definition @@[organism]@@ @@[strain]@@ DNA, @@[submitter_seqid]@@
  CDS complement(218..1240) product choline-binding protein F
      codon_start 1
      inference COORDINATES:ab initio prediction:MetaGeneAnnotator
      inference similar to AA sequence:RefSeq:WP_000771073.1
      gene pcpC
      locus_tag LOCUS_00010
      transl_table 11
【薬剤耐性遺伝子検索】 ※バクテリア限定
バクテリアゲノムを対象として、薬剤耐性遺伝子を検索します。
納品データ例:薬剤耐性遺伝子検索結果(EXCEL形式)
ゲノム上の位置情報 方向性 遺伝子名 相同性(%) 薬剤耐性
chromosome1:38381-39151 + ant(4')-Ia 99.87 KANAMYCIN/TOBRAMYCIN
chromosome1:39368-39772 + bleO 100 BLEOMYCIN
chromosome1:44969-46975 - mecA 100 METHICILLIN
chromosome1:47075-48049 + mecR1 100 METHICILLIN
chromosome1:126289-127641 + tet(38) 100 TETRACYCLINE
chromosome1:2479070-2479489 + fosB-Saur 99.76 FOSFOMYCIN

よくある質問と回答

Q:ロングリードとショートリードのアセンブル結果
ショートリードでは、リピート領域などでアセンブルが難しく、コンティグが分かれて出力されます。ロングリードでは、
リピート領域も包含してシーケンスされるため、アセンブルで長いコンティグにまとまります。

アセンブル結果
生物種 ゲノムサイズ コンティグ数
ロングリード解析 ショートリード解析
バクテリア 1〜10Mb 1〜5本 30〜300本
真菌 10〜100Mb 20〜400本 200〜4,000本
※ 上記は、弊社実績に基づく参考値となります。

Q:バクテリアではロングリード解析によりコンプリートゲノムを作成できますか
PacBioリードを使用したバクテリアゲノムのアセンブル解析では、弊社実績上、多くのサンプルでゲノムが1本のコンティ
グにまとまります。ただし、サンプルの状態や配列構造により、複数のコンティグに分かれる場合もございます。

Q:PacBioリードのアセンブル後、Illuminaリードを用いた塩基補正は必要ですか
PacBioリードから構築したコンティグ配列には、連続塩基の読み間違い(例:〇 AAAA ⇒ × AAAなど)が見られる傾向が
あります。このようなInDelは、遺伝子領域予測時のフレームにも影響する可能性があるため、アノテーションを行う前に
塩基補正を行うことを推奨しております。

Q:複数に分かれたコンティグをスキャフォールドする方法はありますか
近縁株のコンプリートゲノム配列情報がある場合、そちらをリファレンスにしてコンティグ配列のスキャフォールディング
を行うこともできます。ただし、参照株とサンプルのゲノムの構造が異なる領域では誤ったスキャフォールディングが生じ
る可能性もありますので、コンティグ間の配列についてはキャピラリーシーケンスでもご確認いただくことをお勧めしてお
ります。

北海道システム・サイエンス株式会社
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