抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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【背景】Bacillus cereus sensu lato(s.l.)は,医学的および農業的有意性の生態学的に多様な細菌群である。本研究では,B.cereus s.l. pan-ゲノムを特性化するために公開されているゲノムと新しい生物情報学的ワークフローを使用し,遺伝子の数と分類群に関して今日までのこのグループの最大の系統発生と集団遺伝学的分析を行った。これらの基本的データを用いて,Iは特定の表現型形質(すなわち,汎-GWAS)分析に関連する遺伝子を同定し,共通属性を共有する分類群が系統発生的にクラスタ化される程度を定量化した。【方法】迅速なk-merベースのアプローチ(Mash)を用いて,選択したBacillusゲノムの減少した表現を作成し,このデータ(FastME)の迅速な距離ベースの系統発生分析を行い,どの種がB.cereusに含まれるべきかを決定した。8種のB.cereusの完全ゲノムをProkkaにより命名し,これらのアノテーションをRoaryにより用いてB.cereusを生産した。Scoaryを用いて遺伝子の存在と種々の表現型を有する非存在パターンを関連付けた。Roaryにより生産されたオーソログ蛋白質配列クラスタを濾過し,系統発生データマトリックスを構築するために使用された遺伝子モデルのHaMStRデータベースを構築するために用いた。系統発生学的解析は,RAxML,DendroPy,ClonalFrameML,PAUP*,Splitstreeを用い,Bayesモデルに基づく集団遺伝学的解析により,hierBAPSを用いてクラスターに分類した。遺伝的分類指標を用いて,共通属性を共有する分類群の系統発生的クラスタ化を定量化した。【結果】B.cereus s.l. pan-ゲノムは現在約60,000の遺伝子から成り,その約600は「コア」(分類群の少なくとも99%に共通)である。Pan-GWAS分析により,分離源,酸素要求量,および炭そ病や食中毒などの病気を引き起こす能力などの表現型と関連する遺伝子が明らかになった。前例のない量のデータを用いた広範な系統発生分析は,互いに一致し,以前の研究と一致する系統発生を生み出した。ブートストラップ確率により測定された系統発生的支持は,全ての適切な汎ゲノムデータが,コア遺伝子のみを用いた場合とは対照的に,系統発生分析に含まれると著しく増加した。Bayes集団遺伝分析は,B.cereusの3つの主要クレードを9つのクラスタに細分化した。一般的な形質と種の指定を共有する分類群は,系統発生的クラスタ化の程度の変化を示した。【結論】すべての系統発生分析は,2つの以前に使用された分類システムを再現し,分類群は一貫して同じ主要なクレードとグループに割り当てられた。系統発生分析における汎ゲノムからのアクセサリー遺伝子を含むことにより,Iは114の完全B.cereus s.l.ゲノムの例外的に良く支持された系統発生を産生した。最良実施法を用いて,すべての498の公開可能なB.cereusの系統発生を作り出した。それは,3つの異なる分類システムを比較し,種々のB.cereus種の単系統状態を試験するために使用された。本研究で用いた方法の大部分は一般的であり,他の細菌グループに対する汎ゲノム推定と同様にロバストな系統発生仮説を作成するために活用することができた。Copyright 2018 The Author(s). All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
