微生物および生化学技術ジャーナル

概要

メタゲノム時代の微生物ゲノムへの回帰

エリック・アルターマン

メタゲノミクスは、微生物の生態系、系統多様性、遺伝的複雑性の分野で大幅に広がりました。わずか数年の間に、微生物ゲノミクスは、最初に配列決定された自由生活生物（1995年のインフルエンザ菌Rd [1]）の1.8メガベースペア（Mbp）ゲノムから、現在ではそれぞれ1テラベースペアを超える配列データを生成する（メタ）ゲノムプログラムへと劇的な進歩を遂げました。これらの進歩は、ますます強力になるシーケンス技術によって可能になりました。蛍光スラブゲル電気泳動法は、キャピラリーベースのシステムに置き換えられ、スループットと自動化のレベルが大幅に向上しました。大きな変化は、「合成によるシーケンス」の導入によってもたらされました。この技術は、「パイロシーケンシング」として、特に454 Life Sciencesによって商品化されました。当初は100～200ヌクレオチド（nt）の短い読み取り長しか提供せず、ベースコール品質が低く、ヌクレオチドのホモポリマーストレッチに問題がありましたが、キャピラリーサンガーベースのシーケンシング技術からシーケンシング容量（実行あたり最大400 Mbp）の飛躍的な向上ももたらしました。それ以来、他の多くの次世代シーケンシングプラットフォーム（Illumina、SOLID、Ion Torrentなど）が商品化され、それぞれ実行あたりに得られるシーケンス情報の量が増加しています（Illumina HiSeq2500は現在、実行あたり最大600 Gbpを提供しています）。単一分子リアルタイム（SMRT）シーケンシングはまだ初期段階ですが、「次の大物」になる可能性が高く、プロトタイプ（主にPacific Biosciences製）が現在試験中です。