3株の大腸菌（Escherichia coli DH5α /E. coli BW2952/E. coli JM109）を使って各解析を行いました。
ANI (Average Nucleotide Identity)
菌種の同定は、DNA-DNA Hybridization (DDH)法が基準とされてきましたが、操作が煩雑で、結果の判断が難しいという問題があります。簡易的に菌種を同定する場合には、16S rRNA遺伝子配列がよく使われていますが、配列の保存度が高いため、配列が99％以上一致しても別種であることもあります。16S rRNA遺伝子配列で明確に区別できない分類群における菌種の同定方法として、よく論文で使用されているのがANIです。
ANIは、アセンブル後の配列を使って全ゲノム比較を行います。アライメントがとれた領域について類似度を計算し、相同性95%（DDH相同値70％に相当）以上で同種とみなします。
●大腸菌3株のANI結果
|
E. coli DH5α |
E. coli BW2952 |
E. coli JM109 |
| E. coli DH5α |
100 |
99.95 |
99.98 |
| E. coli BW2952 |
99.95 |
100 |
99.97 |
| E. coli JM109 |
99.98 |
99.97 |
100 |
どの組み合わせでも相同性95%以上でしたので、3株は同種と考えられます。
OrthoANIu toolで解析
納品データ : ANI.txt >> ANI 納品デモデータ
MLST (Multi locus sequencing typing)
MLSTは、病原菌などよく研究されている細菌の遺伝子型を迅速に判別する方法としてよく使用されています。MLSTは、複数の特定機能遺伝子の相違をMLSTデータベースと照合し、遺伝子型（ST:sequence type)を判別する方法です。どの機能遺伝子配列を比較するかは、菌種ごとに異なります（pubMLSTのリストから菌株とスキームをご指定下さい。リストに無い場合は、別途ご相談ください）。
●大腸菌3株のMLST結果
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比較遺伝子 |
遺伝子型 |
| adk |
fumC |
gyrB |
icd |
mdh |
purA |
recA |
| E. coli DH5α |
10 |
11 |
4 |
8 |
8 |
8 |
128 |
1060 |
| E. coli BW2952 |
10 |
11 |
4 |
8 |
8 |
8 |
2 |
10 |
| E. coli JM109 |
10 |
11 |
4 |
8 |
8 |
8 |
2 |
10 |
各比較遺伝子の配列と100%一致するアレル番号が発番されます。そのアレル番号の組み合わせが100%一致すると既知の遺伝子型番号が出力されます。該当する遺伝子型がなければ、新しい遺伝子型番号を申請します。
本解析事例では、DH5αはRecAが他2株と異なり、遺伝子型は1060でした。BW2952とJM109は比較した遺伝子配列が全て同一で、遺伝子型は10でした。今回の比較に用いた７遺伝子では、DH5αは他2株と異なる遺伝子型でしたが、BW2952とJM109は同じ遺伝子型であると判別されました。
MLSTarで解析。PubMLST のEscherichiaのscheme1を使用。
納品データ : 遺伝子型の結果(エクセル形式）、各比較遺伝子の配列データ ＞＞MLST 納品デモデータ
wgMLST (Whole genome multilocus sequence typing)
MLSTは7つ程度の特定機能遺伝子の比較であるのに対し、wgMLSTはアセンブル後の配列を使って全ての機能遺伝子（通常は1500～4000）についてアライメントを行い、多型を抽出します。
●大腸菌3株のwgMLST結果
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Ecoli_dh5Alpha.fna |
Ecoli_JM109.fna |
Ecoli_K12_BW2952.fna |
| Ecoli_dh5Alpha.fna |
0 |
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| Ecoli_JM109.fna |
105 |
0 |
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| Ecoli_K12_BW2952.fna |
282 |
197 |
0 |
MLSTでは同一の遺伝子型に判別されたBW2952とJM109において、197遺伝子で配列の違いが確認されました。
Fast-Gepで解析(BW2952のデータをリファレンス)
納品データ :差異のあった遺伝子リストや遺伝子数の表（html形式）、配列データ、アライメントデータ、系統樹用ファイル
>> wgMLST 納品デモデータ
