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J-GLOBAL ID：201802288117222088   整理番号：18A1031290

腸ミクロビオームの組成分析のための配列プラットフォームとバイオインフォマティクスパイプラインの比較【JST・京大機械翻訳】

A comparison of sequencing platforms and bioinformatics pipelines for compositional analysis of the gut microbiome

著者 (12件)： Allali Imane (Department of Medicine, Division of Gastroenterology and Hepatology, and Microbiome Core Facility, Center for Gastrointestinal Biology and Disease, School of Medicine, University of North Carolina, Chapel Hill, USA) ,  Allali Imane (Laboratory of Biochemistry & Immunology, Faculty of Sciences, Mohammed V University, Rabat, Morocco) ,  Arnold Jason W. (Department of Medicine, Division of Gastroenterology and Hepatology, and Microbiome Core Facility, Center for Gastrointestinal Biology and Disease, School of Medicine, University of North Carolina, Chapel Hill, USA) ,  Roach Jeffrey (Research Computing, University of North Carolina, Chapel Hill, USA) ,  Cadenas Maria Belen (Department of Medicine, Division of Gastroenterology and Hepatology, and Microbiome Core Facility, Center for Gastrointestinal Biology and Disease, School of Medicine, University of North Carolina, Chapel Hill, USA) ,  Butz Natasha (Department of Medicine, Division of Gastroenterology and Hepatology, and Microbiome Core Facility, Center for Gastrointestinal Biology and Disease, School of Medicine, University of North Carolina, Chapel Hill, USA) ,  Hassan Hosni M. (Department of Poultry Science, North Carolina State University, Raleigh, USA) ,  Koci Matthew (Department of Poultry Science, North Carolina State University, Raleigh, USA) ,  Ballou Anne (Department of Poultry Science, North Carolina State University, Raleigh, USA) ,  Mendoza Mary (Department of Poultry Science, North Carolina State University, Raleigh, USA) ,  Ali Rizwana (Department of Poultry Science, North Carolina State University, Raleigh, USA) ,  Azcarate-Peril M. Andrea (Department of Medicine, Division of Gastroenterology and Hepatology, and Microbiome Core Facility, Center for Gastrointestinal Biology and Disease, School of Medicine, University of North Carolina, Chapel Hill, USA)
資料名： BMC Microbiology (Web)  (BMC Microbiology (Web))
巻： 17  号： 1  ページ： 194  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7367A  ISSN： 1471-2180  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 【背景】スループット,読出し長さおよび精度に関するNext世代配列(NGS)技術における進歩は,16S rRNAアンプリコン配列決定を有意に改善することにより,マイクロバイオーム研究に大きな影響を及ぼした。配列決定プラットフォームと新しいデータ解析パイプラインの急速な改良が導入されているので,特定の応用におけるそれらの能力を評価することが不可欠である。本研究の目的は,ミクロビオーム組成に関する同じプロジェクト特異的生物学的結論が,異なる塩基配列決定プラットフォームと生物情報学パイプラインを用いて達成できるかどうかを評価することであった。【結果】Chicken盲腸ミクロビオームを,Illina MiSeq,Ion Torrent PGM,およびRoche454GS FLX Titaniumプラットフォームを用いて,ライブラリー調製のための標準および修正プロトコルを用いて,16S rRNAアンプリコン配列決定によって分析した。我々の分析QIIME1とQIIME2に含まれるバイオインフォマティクスパイプラインを標識化した(QIIME2と通常参照されるQIIME2で混乱しない),QIIME3とQIIME4(オープン参照OTUピッキング),UPARSE1とUPARSE2(各ペアはキメラ枯渇法の使用のみで異なる),DADA2(Illinaデータのみ)。GS FLX+は最も長い読み取りと最も高い品質スコアを生み出したが,MiSeqは品質フィルタリング後に最大数の読み取りを生成した。品質スコアの低下は,GS FLX+に対して150~199塩基,MiSeqに対して90~99塩基をベースとして観察された。スコアはPGM生成データに対して安定であった。全体的な微生物組成プロファイルはプラットホーム間で同等であった。しかしながら,特定の分類群の平均相対存在量は,配列決定プラットフォーム,ライブラリー調製方法,および生物情報学分析に依存して変化した。特に,de novo OTU採取によるQIIMEは,QIIMEと比較して,UPARSEおよびDADA2により最も高い数のユニークな種およびα多様性を減少させた。結論:本研究で比較した3つのプラットフォームは,多様性と豊度の違いにもかかわらず,処理によって試料を識別することができ,類似の生物学的結論をもたらした。著者らの結果は,被覆率と系統発生的多様性の深さに差があったが,すべてのワークフローが微生物多様性に対して同等の処理効果を明らかにしたことを示した。再現性と信頼性を増加させ,類似の研究の間の一貫性を保持するために,NGSプラットフォームを選択するときの分類群のデータ品質と相対存在量に及ぼす影響を考慮することが重要である。Copyright 2018 The Author(s). All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 系統発生 ,  微生物 ,  *ヌクレオチド配列 ,  rRNA ,  再現性 ,  品質 ,  標識法 ,  プロトコル ,  スループット ,  データ解析
準シソーラス用語： スコア ,  *バイオインフォマティクス ,  アンプリコン ,  *常在菌叢ゲノム , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (3件)： 16S rRNAアンプリコン配列決定-ミクロビオーム分析-ミクロビオーム組成-次世代シークエンシングプラットフォーム ,  バイオインフォマティクスパイプライン ,  NGSバイアス

分類 (2件)： 分子・遺伝情報処理  (JE15040B) ,  遺伝学研究法  (EC01020N)

引用文献 (74件)：

• Front Cell Infect Microbiol; Milk- and solid-feeding practices and daycare attendance are associated with differences in bacterial diversity, predominant communities, and metabolic and immune function of the infant gut microbiome; AL Thompson, A Monteagudo-Mera, MB Cadenas, ML Lampl, MA Azcarate-Peril; 5; 2015; 3; 10.3389/fcimb.2015.00003; CR1;
• Sci Transl Med; The effect of diet on the human gut microbiome: a metagenomic analysis in humanized gnotobiotic mice; PJ Turnbaugh, VK Ridaura, JJ Faith, FE Rey, R Knight, JI Gordon; 1; o; 2009; 6ra14; CR2;
• Gastroenterology; High-fat diet determines the composition of the murine gut microbiome independently of obesity; MA Hildebrandt, C Hoffmann, SA Sherrill-Mix, SA Keilbaugh, M Hamady, YY Chen, R Knight, RS Ahima, F Bushman, GD Wu; 137; 5; 2009; 1716-1724; 10.1053/j.gastro.2009.08.042; CR3;
• Genome Med; The influence of a short-term gluten-free diet on the human gut microbiome; MJ Bonder, EF Tigchelaar, X Cai, G Trynka, MC Cenit, B Hrdlickova, H Zhong, T Vatanen, D Gevers, C Wijmenga; 8; 1; 2016; 45; 10.1186/s13073-016-0295-y; CR4;
• Genome Biol; Site-specific programming of the host epithelial transcriptome by the gut microbiota; F Sommer, I Nookaew, N Sommer, P Fogelstrand, F Bäckhed; 16; 1; 2015; 62; 10.1186/s13059-015-0614-4; CR5;

タイトルに関連する用語 (6件)： 腸 ,  ミクロビオーム ,  組成分析 ,  プラットフォーム ,  バイオインフォマティクス ,  パイプライン