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メタゲノムシーケンス -NGS
メタゲノムとは、環境メタゲノムやヒトメタゲノムなど、生物の混合群集の全遺伝物質の集合体です。培養可能な微生物と培養不可能な微生物の両方のゲノムが含まれています。次世代シーケンシング（NGS）を用いたショットガンメタゲノムシーケンスは、分類学的プロファイリングにとどまらず、種の多様性、個体数変動、複雑な個体群構造に関する詳細な知見を提供することで、環境サンプルに埋め込まれた複雑なゲノムランドスケープの研究を可能にします。分類学的研究に加え、ショットガンメタゲノミクスは機能ゲノミクスの観点からも機能ゲノミクスを提供し、コード化された遺伝子とその生態学的プロセスにおける役割の解明を可能にします。最後に、遺伝要素と環境要因間の相関ネットワークの構築は、微生物群集とその生態学的背景との複雑な相互作用を包括的に理解することに貢献します。結論として、メタゲノムシーケンスは、多様な微生物群集のゲノムの複雑さを解明するための重要な手段であり、これらの複雑な生態系における遺伝学と生態学の多面的な関係を明らかにするものである。
プラットフォーム：Illumina NovaSeqおよびDNBSEQ-T7
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メタゲノムシーケンス-TGS
メタゲノムとは、環境メタゲノムやヒトメタゲノムなど、生物の混合群集の遺伝物質の集合体です。培養可能な微生物と培養不可能な微生物の両方のゲノムが含まれています。メタゲノムシーケンスは、分類学的プロファイリング以上の情報を提供することで、生態学的サンプルに埋め込まれたこれらの複雑なゲノムランドスケープの研究を可能にします。また、コード化された遺伝子と環境プロセスにおけるそれらの推定される役割を探索することで、機能ゲノミクスの観点からも情報を提供します。従来、Illuminaシーケンスを用いたショットガンアプローチがメタゲノム研究で広く使用されてきましたが、NanoporeおよびPacBioロングリードシーケンスの登場により、この分野は変化しました。NanoporeおよびPacBioテクノロジーは、下流のバイオインフォマティクス解析、特にメタゲノムアセンブリを強化し、より連続的なアセンブリを保証します。報告によると、ナノポアベースおよびPacBioベースのメタゲノミクスは、複雑なマイクロバイオームから完全かつ閉鎖的な細菌ゲノムを生成することに成功している（Moss, EL, et al., Nature Biotech, 2020）。ナノポアのリードとイルミナのリードを統合することで、エラー訂正のための戦略的なアプローチが実現し、ナノポア本来の低い精度を緩和できる。この相乗効果のある組み合わせは、各シーケンスプラットフォームの強みを活かし、潜在的な限界を克服する堅牢なソリューションを提供し、メタゲノム解析の精度と信頼性を向上させる。
プラットフォーム：Nanopore PromethION 48、Illumia、PacBio Revio
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16S/18S/ITSアンプリコンシーケンス-PacBio
16Sおよび18S rRNA遺伝子は、内部転写スペーサー（ITS）領域とともに、高度に保存された領域と超可変領域の組み合わせにより、重要な分子フィンガープリンティングマーカーとして機能し、原核生物および真核生物の特性評価に不可欠なツールとなっています。これらの領域の増幅とシーケンスは、様々な生態系における微生物の構成と多様性を調査するための、分離を必要としないアプローチを提供します。Illuminaシーケンスは通常、16SのV3-V4やITS1などの短い超可変領域をターゲットとしていますが、16S、18S、およびITSの全長をシーケンスすることで、より優れた分類学的注釈が得られることが実証されています。この包括的なアプローチにより、正確に分類された配列の割合が高くなり、種の同定にまで及ぶ解像度レベルが達成されます。 PacBioのシングル分子リアルタイム（SMRT）シーケンスプラットフォームは、Illuminaシーケンスに匹敵する精度で、全長アンプリコンをカバーする高精度ロングリード（HiFi）を提供することで際立っています。この機能により、研究者は遺伝子ランドスケープの全体像を把握するという比類のない利点を得ることができます。拡張されたカバレッジは、特に細菌や真菌群集における種のアノテーションの解像度を大幅に向上させ、微生物集団の複雑な構造をより深く理解することを可能にします。
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16S/18S/ITSアンプリコンシーケンス-NGS
Illuminaテクノロジーを用いたアンプリコンシーケンスは、特に16S、18S、およびITS遺伝子マーカーを標的とすることで、微生物群集内の系統発生、分類、および種の存在量を解明する強力な方法である。このアプローチでは、ハウスキーピング遺伝子マーカーの超可変領域をシーケンスする。元々は分子フィンガープリントとして導入された。Woeses ら1977年に開発されたこの技術は、分離不要の解析を可能にすることで、マイクロバイオーム解析に革命をもたらしました。16S rRNA遺伝子（細菌）、18S rRNA遺伝子（真菌）、および内部転写スペーサー（ITS、真菌）の配列決定により、研究者は豊富な種だけでなく、希少種や未同定種も特定できるようになりました。アンプリコンシーケンスは、重要なツールとして広く採用され、ヒトの口腔、腸、糞便など、多様な環境における微生物組成の違いを明らかにする上で不可欠なものとなっています。
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細菌および真菌の全ゲノム再配列決定
細菌および真菌の全ゲノム再配列決定プロジェクトは、微生物ゲノムの完全解読と比較を可能にすることで、微生物ゲノミクスの発展に極めて重要な役割を果たします。これにより、発酵工学、工業プロセスの最適化、二次代謝経路の解明が促進されます。さらに、真菌および細菌の再配列決定は、環境適応の理解、菌株の最適化、遺伝的進化の動態解明に不可欠であり、医学、農業、環境科学など幅広い分野に影響を与えます。
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原核生物RNAシーケンス
RNAシーケンスは、特定の条件下における細胞内のすべてのRNA転写産物の包括的なプロファイリングを可能にします。この最先端技術は、複雑な遺伝子発現プロファイル、遺伝子構造、および多様な生物学的プロセスに関連する分子メカニズムを明らかにする強力なツールとして機能します。基礎研究、臨床診断、および創薬において広く採用されているRNAシーケンスは、細胞ダイナミクスと遺伝子制御の複雑さに関する洞察を提供します。当社の原核生物RNAサンプル処理は、rRNA除去と方向性ライブラリー調製を含む、原核生物トランスクリプトームに特化しています。
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メタトランスクリプトームシーケンス
BMKGENEのメタトランスクリプトームシーケンスサービスは、Illuminaのシーケンス技術を活用し、土壌、水、海、糞便、腸内などの自然環境における、真核生物から原核生物、ウイルスに至るまで、多様な微生物の動的な遺伝子発現を明らかにします。この包括的なサービスにより、研究者は複雑な微生物群集の完全な遺伝子発現プロファイルを詳細に調べることができます。分類学的解析に加え、メタトランスクリプトームシーケンスサービスは機能的濃縮の探索を促進し、発現差のある遺伝子とその役割を明らかにします。これらの多様な環境ニッチにおける遺伝子発現、分類学的多様性、機能的動態の複雑な様相を解明することで、豊富な生物学的知見を得ることができます。
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De novo 真菌ゲノム アセンブリ
BMKGENEは、多様な研究ニーズと求められるゲノムの完全性に対応する、真菌ゲノム解析のための多用途なソリューションを提供しています。ショートリードIlluminaシーケンスのみを使用することで、ドラフトゲノムを作成できます。ショートリードとNanoporeまたはPacbioを使用したロングリードシーケンスを組み合わせることで、より長いコンティグを持つ、より精緻な真菌ゲノムが得られます。
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De novo 細菌ゲノム アセンブリ
当社は、ギャップゼロを保証する完全な細菌ゲノムアセンブリサービスを提供しています。これは、アセンブリにはNanoporeやPacBioなどのロングリードシーケンス技術を、アセンブリの検証とONTリードのエラー補正にはIlluminaを用いたショートリードシーケンス技術を統合することで実現しています。当社のサービスは、アセンブリ、機能アノテーション、高度なバイオインフォマティクス解析に至るまで、完全なバイオインフォマティクスワークフローを提供し、特定の研究目標の達成を支援します。このサービスにより、様々な遺伝学およびゲノム研究のための高精度な参照ゲノムの開発が可能になります。さらに、菌株最適化、遺伝子工学、微生物技術開発などのアプリケーションの基盤となり、科学的知見の深化とバイオテクノロジー革新に不可欠な、信頼性の高いギャップフリーのゲノムデータを提供します。
