リアルタイム真菌種同定方法の開発とクリニカルメタゲノミクスへの応用

实时真菌物种鉴定方法的开发及其在临床宏基因组学中的应用

基本信息

批准号：
21K08505
负责人：
元岡大祐
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K08505/
关键词：
メタゲノム真菌

项目摘要

近年、感染症が疑われる臨床検体からの病原体検出法として、次世代シーケンサーを用いたメタゲノム解析が用いられている。しかし、臨床検体中に含まれる核酸のうち病原体由来のものは少なく、感度向上、低コスト化や解析の高速化が達成できていない。また、メタゲノム解析における病原体同定は、ゲノムデータベースに依存した解析手法であるため、ゲノムデータベースに情報が少ない真菌の正確な同定が難しい。真菌感染症は、皮膚のみならず、免疫低下時の呼吸器感染症などで重篤な疾患を引き起こす。真菌感染の検査は、菌体数はβ-D-グルカンの定量によって推定され、その真菌種の同定は、単離培養後の形態観察や、あらゆる真菌が共通してもつ配列(rRNA)の一部であるITS領域などのシーケンスによって行われている。しかし、これらの手法により同一種であると認識されている真菌の中に病原性が異なる真菌が存在することも知られており、より正確かつ簡便に真菌を同定できる方法が必要である。そこで本研究では、rRNAの全長をターゲットにすることでより高分解能な真菌の種同定方法を構築することを目的とした。具体的には、CRISPR/Cas9システムのゲノムの特定配列を切断する機能を用いて、真菌ゲノムのrRNA領域を切り出し、リアルタイムに長鎖のシーケンスが可能であるNanoporeシーケンサーと組み合わせることで、真菌ゲノム全体を解析することなく、選択的に種同定に必要な配列のみをシーケンスする方法を検討している。本年度は、公共データベースに登録されている真菌由来のゲノム配列を対象に、アセンブリを行い、真菌ゲノムデータベースの構築を行った。

近年来，使用下一代序列仪的宏基因组分析已被用作检测来自怀疑感染性疾病的临床标本的病原体的方法。但是，临床标本中很少有核酸来自病原体，尚未实现灵敏度，成本降低和分析速度。此外，宏基因组分析中的病原体鉴定是一种基因组数据库依赖性分析方法，因此很难准确识别出基因组数据库中很少信息的真菌。真菌感染不仅通过皮肤引起严重疾病，而且在免疫缺乏期间引起呼吸道感染。通过定量β-d-葡聚糖来估计真菌感染的测试，并通过分离培养后的形态观察鉴定真菌物种，或通过对其区域进行测序，这是所有真菌共同的序列（rRNA）的一部分。然而，众所周知，通过这些技术识别为相同物种的真菌中具有不同致病性的真菌，并且需要一种方法可以使真菌更加准确，更方便地识别。因此，这项研究旨在通过针对RRNA的全长来构建更高的分辨率真菌鉴定方法。具体而言，我们正在考虑通过切除CRISPR/Cas9系统基因组的特定序列的方法，通过切除真菌基因组的rRNA区域，并将其与纳米孔序列仪结合使用，该纳米孔序列器可实时允许长链序列，并且仅在不分析整个Fungal基因组的情况下仅选择性地测序的序列，仅选择性测序的序列。今年，我们组装了在公共数据库中注册的真菌基因组序列，并构建了真菌基因组数据库。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

High production of egc2-related staphylococcal enterotoxins caused a food poisoning outbreak

大量产生egc2相关葡萄球菌肠毒素引发食物中毒事件

DOI：
10.1016/j.ijfoodmicro.2021.109366
发表时间：
2021
期刊：
International Journal of Food Microbiology
影响因子：
5.4
作者：
Umeda Kaoru;Ono Hisaya K.;Wada Takayuki;Motooka Daisuke;Nakamura Shota;Nakamura Hiromi;Hu Dong-Liang
通讯作者：
Hu Dong-Liang

Longitudinal alterations of the gut microbiota and mycobiota on COVID-19 severity

肠道微生物群和真菌群的纵向变化对 COVID-19 严重程度的影响