解説
環境ゲノム情報時代の未知微生物探索研究
Vol.50 No.10 Page. 730 - 741 (published date : 2012年10月1日)
玉木 秀幸1,
鎌形 洋一1,2
- 産業技術総合研究所生物プロセス研究部門
- 北海道大学 農学研究院応用生命科学部門
概要原稿
21世紀最初の10年は,環境微生物学・微生物生態学における第二の革命期であったと言えるだろう.言うまでもなく,それは次世代シークエンサーの登場とそれを活用した環境ゲノム解析技術の驚くべき発展によるものである.1990年代の16S rRNA遺伝子に基づいた培養に依存しない複合微生物系解析技術の誕生による第一の革命期から,大規模シークエンシング技術による環境ゲノム科学の時代を経て,今後期待される第三の革命は何であろうか.筆者らは,環境微生物の分離培養技術の革新がそれにあたるのではないか,と考えている.本稿では,環境ゲノム解析の現状を概観しつつ,この大規模シークエンス解析時代の中で少しずつ光の見えてきた未知微生物探索の現状と課題について述べる.
リファレンス
- 1) C. S. Pareek, R. Smoczynski & A. Tretyn : J. Appl. Genet., 52, 413 (2011).
- 2) M. L. Sogin et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103, 12115 (2006).
- 3) C. Simon, R. Daniel : Appl. Environ. Microbiol., 77, 1153 (2011).
- 4) B. J. Baker et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 107, 8806 (2010).
- 5) H. Garcia Martin et al. : Nat. Biotechnol., 24, 1263 (2006).
- 6) K. F. Ettwig et al. : Nature, 464, 543 (2010).
- 7) S. J. Hallam et al. : Science, 305, 1457 (2004).
- 8) Y. Shi, G. W. Tyson & E. F. DeLong : Nature, 459, 266 (2009).
- 9) T. Ishoey, T. Woyke, R. Stepanauskas, M. Novotny & R. S. Lasken : Curr. Opin. Microbiol., 11, 198 (2008).
- 10) B. K. Swan et al. : Science, 333, 1296 (2011).
- 11) D. B. Rusch et al. : PLoS Biol., 5, e77 (2007).
- 12) J. Gans, M. Wolinsky & J. Dunbar : Science, 309, 1387 (2005).
- 13) P. Hugenholtz, B. M. Goebel & N. R. Pace : J. Bacteriol., 180, 4765 (1998).
- 14) H. Zhang et al. : Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 53, 1155 (2003).
- 15) J. C. Cho, K. L. Vergin, R. M. Morris & S. J. Giovannoni : Environ. Microbiol., 6, 611 (2004).
- 16) E. F. DeLong : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89, 5685 (1992).
- 17) M. Konneke et al. : Nature, 437, 543 (2005).
- 18) M. Tourna et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 108, 8420 (2011).
- 19) R. Hatzenpichler et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 105, 2134 (2008).
- 20) C. Brochier-Armanet, B. Boussau, S. Gribaldo & P. Forterre : Nat. Rev. Microbiol., 6, 245 (2008).
- 21) O. Geissinger, D. P. Herlemann, E. Morschel, U. G. Maier & A. Brune : Appl. Environ. Microbiol., 75, 2831 (2009).
- 22) K. Mori, K. Yamaguchi, Y. Sakiyama, T. Urabe & K. Suzuki : Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 59, 2894 (2009).
- 23) H. Tamaki et al. : Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 61, 1442 (2011).
- 24) Y. Tanaka et al. : Microbes Environ., 26, 266 (2011).
- 25) S. Sakai et al. : Appl. Environ. Microbiol., 73, 4326 (2007).
- 26) S. Sakai et al. : Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 58, 929 (2008).
- 27) S. Sakai et al. : Int. J. Syst. Evol. Microbiol., in press.
- 28) M. S. Rappe, S. A. Connon, K. L. Vergin & S. J. Giovannoni : Nature, 418, 630 (2002).
- 29) S. J. Giovannoni et al. : Science, 309, 1242 (2005).
- 30) S. J. Giovannoni et al. : Nature, 438, 82 (2005).
- 31) P. H. Janssen, P. S. Yates, B. E. Grinton, P. M. Taylor & M. Sait : Appl. Environ. Microbiol., 68, 2391 (2002).
- 32) S. J. Joseph, P. Hugenholtz, P. Sangwan, C. A. Osborne & P. H. Janssen : Appl. Environ. Microbiol., 69, 7210 (2003).
- 33) H. Tamaki et al. : Appl. Environ. Microbiol., 71, 2162 (2005).
- 34) H. Matsuzawa, Y. Tanaka, H. Tamaki, Y. Kamagata & K. Mori : Microbes Environ., 25, 302 (2010).
- 35) A. Pol et al. : Nature, 450, 874 (2007).
- 36) P. F. Dunfield et al. : Nature, 450, 879 (2007).
- 37) D. A. Bryant et al. : Science, 317, 523 (2007).
- 38) H. Tamaki, S. Hanada, Y. Sekiguchi, Y. Tanaka & Y. Kamagata : Environ. Microbiol., 11, 1827 (2009).
- 39) K. E. Davis, S. J. Joseph & P. H. Janssen : Appl. Environ. Microbiol., 71, 826 (2005).
- 40) B. S. Stevenson, S. A. Eichorst, J. T. Wertz, T. M. Schmidt & J. A. Breznak : Appl. Environ. Microbiol., 70, 4748 (2004).
- 41) K. Ueda et al. : Appl. Environ. Microbiol., 74, 4535 (2008).
- 42) W. C. Fuqua, S. C. Winans & E. P. Greenberg : J. Bacteriol., 176, 269 (1994).
- 43) G. V. Mukamolova, A. S. Kaprelyants, D. I. Young, M. Young & D. B. Kell : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95, 8916 (1998).
- 44) A. Bruns, H. Cypionka & J. Overmann : Appl. Environ. Microbiol., 68, 3978 (2002).
- 45) M. Ohno et al. : Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 50(Pt 5), 1829 (2000).
- 46) Y. Tanaka et al. : Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 54, 955 (2004).
- 47) A. D’Onofrio et al. : Chem. Biol., 17, 254 (2010).
- 48) D. Nichols et al. : Appl. Environ. Microbiol., 74, 4889 (2008).
- 49) S. S. Epstein : Nature, 457, 1083 (2009).
- 50) T. Kaeberlein, K. Lewis & S. S. Epstein : Science, 296, 1127 (2002).
- 51) B. C. Ferrari, S. J. Binnerup & M. Gillings : Appl. Environ. Microbiol., 71, 8714 (2005).
- 52) B. C. Ferrari, T. Winsley, M. Gillings & S. Binnerup : Nat. Protoc., 3, 1261 (2008).
- 53) Y. Aoi et al. : Appl. Environ. Microbiol., 75, 3826 (2009).
- 54) S. A. Connon & S. J. Giovannoni : Appl. Environ. Microbiol., 68, 3878 (2002).
- 55) K. Zengler et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99, 15681 (2002).
- 56) K. Zengler et al. : Methods Enzymol., 397, 124 (2005).
- 57) C. J. Ingham et al. : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 104, 18217 (2007).
- 58) D. Nichols et al. : Appl. Environ. Microbiol., 76, 2445 (2010).
- 59) M. V. Sizova et al. : Appl. Environ. Microbiol., 78, 194 (2012).
- 60) W. Liu, H. J. Kim, E. M. Lucchetta, W. Du & R. F. Ismagilov, Lab Chip, 9, 2153 (2009).
- 61) P. B. Pope et al. : Science, 333, 646 (2011).
- 62) L. Bomar, M. Maltz, S. Colston & J. Graf : Mbio, 2, e00012 (2011).
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