게시 및 게시 날짜 : 2016/12/14

바카라 추천 분석의 정확도 제어를위한 인공 핵산 표준 개발

-차세대 시퀀서를 사용한 신뢰할 수있는 바카라 추천 분석에 대한 구성-

포인트

  • 차세대 시퀀서로 바카라 추천을 분석 할 때 정확도 제어를위한 인공 핵산 표준 개발
  • 바카라 추천 분석을위한 내부 표준으로 사용
  • 차세대 시퀀서를 사용한 바카라 추천 분석의 표준화에 기여


요약

국립 선진 산업 과학 기술 연구소 [Nakabachi Ryoji 의장 (Nakabachi Ryoji) (이하 "AIST") 생물 의학 연구 부서 [Oamitani Katsuhiro 회장], Advanced Biometrics 연구 그룹 Sekiguchi Yuji 산업 기술 계획 조사자 및 Tourlousse Dieter 연구자들은 다양한 마이크로 종의 종으로 구성되어 있습니다Microbiome (복잡한 바카라 추천 총)차세대 시퀀서로 분석 할 때 정확도 제어를위한 표준 물질을 개발했습니다

바카라 추천, 특히 장내 바카라 추천 군과 같은 인간과 직접 접촉하는 바카라 추천 군은 다양한 질병에 대한 진단 마커 및 약물 발견 목표로 주목을 받고 있으며 차세대 시퀀싱은 분석에 널리 사용됩니다 반면에, 다양한 바카라 추천 샘플 또는 적절한 정확도 제어 기술에 적용 할 수있는 정확도 제어에 대한 표준은 지금까지 개발되지 않았다 이번에 개발 된 표준 재료는 박테리아에 의해 보유 된 유전자를 시뮬레이션하는 인공 뉴클레오티드 서열을 갖는다핵산 분자그리고 바카라 추천 분석 중내부 표준|로 바카라 추천 샘플에 추가하십시오 이 표준은 여러 유형의 바카라 추천 샘플에 적용될 수있는 정밀 제어를위한 세계 최초의 표준이며 개별 샘플의 각 분석에 대한 정확도를 제어 할 수 있습니다 이는 차세대 시퀀싱을 사용한 바카라 추천 분석의 신뢰성을 향상시키고 바카라 추천 약물 발견을 포함한 다양한 분야에서 바카라 추천 분석의 표준화에 기여할 것으로 예상된다

이 업적에 대한 세부 사항은 2016 년 12 월 15 일 (영국 시간)핵산 연구

바카라 추천 분석 과정을 보여주는 그림
바카라 추천 분석 프로세스


개발의 사회적 배경

많은 유형의 바카라 추천 종으로 구성된 바카라 추천 군집은 지구 환경의 보존에서 인간 건강에 이르기까지 다양한 상황에서 중요한 역할을합니다 특히, 인간 장 바카라 추천 군과 같은 인간과 직접 접촉하는 바카라 추천은 다양한 질병에 대한 진단 마커 및 약물 발견 목표로 주목을 받고 있습니다

바카라 추천 분석에서, 출발점은 차세대 시퀀서를 사용하여 바카라 추천 군집을 구성하는 바카라 추천의 유형과 양을 측정하는 것이다 차세대 시퀀싱을 사용한 분석은 의료 분야에서 진단 마커 및 약물 발견을 검색하는 데 널리 사용됩니다 반면에, 분석 결과의 신뢰성과 연구 기관과 시험 기관 간의 비교적 데이터의 호환성이 좋지 않은 것에 대한 우려가 있으며, 표준화와 같은 노력은 여러 국가에서 분석 결과의 정확성을 제어하기 시작했습니다 일본에서는 제약 회사와 다른 사람들이 컨소시엄 설립을 고려하고 있으며 분석 방법의 표준화가 논의되고 있습니다 그러나, 표준화 기술, 특히 다양한 바카라 추천 량 샘플에 적용될 수있는 정확도 제어를위한 표준 재료 또는 일본 및 해외를 포함하여 각 개별 분석에 대한 정확도를 제어하는 데 사용할 수있는 기술이 개발되지 않았다

연구 이력

AIST는 생명 공학 분야에서 측정의 신뢰성을 향상시키기 위해 핵산 분자 (핵산 표준 물질)의 표준 물질을 개발하고 있습니다DNA 마이크로 어레이Transcriptome AnalysisRNA 인증 표준 물질개발 및 배포되었습니다 이번에는 정확도 제어를위한 바카라 추천 분석을위한 핵산 표준 재료를 개발하고 이러한 표준 재료를 사용한 정밀 제어 기술을 개발했습니다

덧붙여서, 이번에는 일부 개발은 경제, 무역 및 산업의 "일본-US 에너지 기술 개발 협력 프로젝트 (일본 우주 고급 측정 기술 연구 협력 프로젝트)의 지원으로 수행되었습니다

연구 컨텐츠

이 연구에서, 우리는 16S 리보솜 RNA (RRNA) 유전자를 표적으로하는 바카라 추천 분석의 가정에서 내부 표준 물질과 정밀 제어 기술을 개발했는데, 이는 박테리아와 같은 계통 발생 학적 분류에서 마커로 널리 사용되는 16S 리보솜 RNA (RRNA) 유전자를 표적으로하는 바카라 추천 분석의 가정에서 16S 리소좀 RNA (RORRNA) 유전자를 대상으로 마이크로 바이 옴 분석을 발전시켰다 박테리아와 같은 분류 및 이러한 물질을 사용하여 정확도 관리 기술을 개발했습니다 16S rRNA 유전자의 뉴클레오티드 서열은 종과 종마다 상당히 다른 유사성 (가변 영역)을 갖는 영역 사이에 높은 유사성 (보존 영역)을 갖는 영역을 포함한다 (도 1) 일반적으로 바카라 추천 분석에 사용PCRfor입문서보존 된 영역에 결합하고 가변 영역을 증폭시키기 위해 다양한 바카라 추천을 포괄적으로 탐지하기 위해 유기체의 종을 식별하도록 설계되었습니다 이번에 개발 된 정확도 제어 표준은 16S rRNA 유전자를 시뮬레이션하는 기본 서열을 갖는 인공 핵산 표준입니다 보존 된 영역에 상응하는 부분은 천연 박테리아로부터 유래 된 기본 서열을 갖지만, 가변 영역은 자연에 존재하지 않는 기본 서열 (컴퓨터에 의해 설계된 기본 서열)으로 대체된다 따라서, 기본 서열은 일반 프라이머를 사용하여 PCR에 의해 증폭되지만, 증폭 된 염기 서열은 바카라 추천로부터 유래 된 염기 서열과 거의 유사하지 않은 염기 서열이다 이 인공 핵산 표준이 바카라 추천 군집 분석 동안 미리 샘플에 첨가 될 때, 인공 핵산 표준은 샘플의 박테리아 유래 16S rRNA 유전자와 마찬가지로 PCR에 의해 증폭되며 차세대 시퀀서에 의해 검출 될 수 있으며 데이터 분석 중에 쉽게 확인할 수 있습니다

이번에는 인공 핵산 표준 (인공 16S rRNA 유전자)을 보여주는 그림과 내부 표준을위한 혼합물을 보여주는 그림
그림 1 : 이번에 개발 된 인공 핵산 표준 물질 (인공 16S rRNA 유전자)의 혼합물

이러한 염기 서열에 샘플에 대한 기본 서열을 갖는 다중 유형의 인공 핵산 표준 물질을 미리 정해진 농도 비율의 혼합물에 추가함으로써, 표준 물질의 조성물의 조성 비를 분석 할 수있다 표준 물질의 조성 비가 예상되는 조성 비율인지 또는 판독베이스 서열이 정확한 지 여부를 평가함으로써 각 개별 분석에 대한 바카라 추천 분석의 정확도를 제어 할 수 있습니다 이번에는 이러한 염기 서열을 갖는 12 가지 유형의 인공 핵산 표준 물질을 제조 하였다

이들 12 가지 유형의 인공 핵산 표준 물질은 다중 내부 표준 혼합물을 제조하기 위해 상이한 조성 비율로 혼합되었고, 바카라 추천 분석의 정량적 평가 및 기본 서열을 읽는 정확도를 측정 하였다 (도 2) 천연 박테리아로부터 유래 된 16S rRNA 유전자와 마찬가지로, 12 가지 유형의 인공 핵산 표준을 바카라 추천 분석에 의해 증폭시키고 검출하였고, 이들이 판독 기본 서열의 정량 성 및 정확도를 평가하는데 사용될 수 있음을 확인 하였다

(왼쪽) 내부 표준이 추가 된 바카라 추천 샘플의 분석 프로세스 및 각 프로세스에서 정확도 제어에 사용될 내부 표준 및 지표 (RED), (오른쪽) 내부 표준을 사용한 정확도 제어의 예 (상단 : 정량 및 정확도 평가, 각 바카라 추천 분류군의 절대 정량화)
그림 2 (왼쪽) 내부 표준이 추가 된 내부 표준 및 지표 (빨간색)가있는 바카라 추천 샘플의 분석 프로세스 각 프로세스에서 정확도 제어에 사용될 지표 (RED), (오른쪽) 내부 표준을 사용한 정확도 제어의 예 (상단 : 기본 서열 읽기의 정량화 및 정확도 평가 : 각 바카라 추천 분류의 절대 정량화)

이 표준 물질은 바카라 추천 분석을 위해 샘플에서 추출한 핵산에 첨가되고, 후속 PCR,시퀀싱, 차세대 시퀀서의 출력데이터 읽기필터링,OTU클러스터링12954_13086절대 정량화이제 가능해졌으며 바카라 추천 분석이 개선되었다고 말할 수 있습니다

이번에 개발 된 기술은 각 바카라 추천 분석에 대한 정확도 제어를 허용하는 방법이며,이 기술의 개념은 다른 마커 유전자의 분석에도 적용될 수 있습니다

미래 계획

앞으로, 우리는 의료, 식품 및 환경 분야의 실제 바카라 추천 분석에 정밀 관리를 위해 표준 물질을 사용하여 정밀 관리 기술을 광범위하게 적용함으로써 신뢰성을 확립하는 것을 목표로합니다

또한, 표준 물질의 개념은 다른 마커 유전자로 확장되었으며, 게놈 분석이 수행된다Metagenomic분석 정확도 관리 기술의 응용 프로그램으로 개발할 것입니다



터미널 설명

◆ Microbiome (복합 바카라 추천 총)
는 특정 환경, 게놈 또는 유전자의 조립에 존재하는 바카라 추천 그룹을 말합니다 구체적으로, 인간 장내 바카라 추천, 토양 바카라 추천 및 해양 바카라 추천이 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 차세대 시퀀서
기존 시퀀서와 달리, 한 번에 읽을 수있는 기본 서열의 길이는 짧고 50 ~ 500 개의 염기 (기존 방법의 약 800베이스)이지만,이 시퀀서는 한 번의 분석에서 수천만에서 수십억에서 기본 쌍의 기본 서열 정보를 얻을 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 핵산 분자
리보 핵산 (RNA) 또는 데 옥시 리보 핵산 (DNA)으로 구성된 바이오 폴리머 그것은 염기, 설탕 및 포스페이트로 구성된 뉴클레오티드로 구성된 분자이며 유기체의 유전 적 정보를 기록합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 내부 표준
알려진 양의 특정 물질이 샘플에 첨가되고 첨가 된 물질의 양으로부터 샘플에서 측정 할 물질의 양을 결정하기 위해 분석하고,이 경우에 사용 된 물질을 내부 표준 또는 내부 표준 물질이라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ DNA 마이크로 어레이
생물학적 샘플에서 유전자 발현 수준을 측정하기 위해 많은 수의 DNA 단편이 고체 기판 (플라스틱, 유리 등)상의 고밀도에 배치되는 핵산 측정 장치 DNA 칩이라고도합니다[참조로 돌아 가기]
◆ Transcriptome Analysis
셀 내의 총 전 사체 (총 RNA)를 전 사체라고하며, 차세대 시퀀서를 사용한 각 전 사체의 발현 수준의 분석을 전 사체 분석이라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ RNA 인증 표준 물질
AIST의 Metrology Standards Center에 의해 분포 된 정량 분석을위한 수성 리보 핵산 (RNA) 솔루션 (https : //wwwnmijjp/service/c/crm/6204b_jpdf) 세계 최초의 RNA 인증 표준 물질은 SI 추적 가능한 측정 방법을 사용하여 인증 및 결정되었습니다[참조로 돌아 가기]
◆ PCR
중합 효소 연쇄 반응 이것은 DNA 분자를 증폭시키는 기술이며,이 반응에 의해 동일한 기본 서열을 갖는 다량의 핵산 분자를 합성 할 수있다[참조로 돌아 가기]
◆ 입문서
이것은 PCR 방법에 사용되며 DNA 폴리머 라제가 DNA를 합성 할 때 DNA 폴리머 라제에 의해 사용되는 핵산의 단편이다 이 단편에 결합하는 DNA 부위 주변의 DNA 단편은 PCR에 의해 증폭된다[참조로 돌아 가기]
◆ 시퀀싱
차세대 시퀀서를 사용하여 기본 시퀀스를 읽으십시오[참조로 돌아 가기]
◆ 리드 데이터
차세대 시퀀서로 얻은 핵 서열 정보[참조로 돌아 가기]
◆ OTU
운영 분류 단위 생성 된 기본 서열은 특정 조건 하에서 그룹화된다[참조로 돌아 가기]
◆ 클러스터링
특정 조건 하에서 차세대 시퀀서로 얻은 기본 서열 정보 그룹 예를 들어, 기본 서열과 유사성이 97% 이상의 유사성을 동일한 그룹과 하나의 분류로 결합하는 것을 의미합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 절대 정량화
단위 샘플 중량 당 분자 수와 같은 절대 양으로 분자의 풍부도를 정량화합니다[참조로 돌아 가기]
◆ Metagenomic
마이크로 바이 옴에서 모든 DNA를 추출하고 수집하고 이들 염기 서열을 포괄적으로 해독함으로써 얻은 바카라 추천 군대 게놈 정보 모음 바카라 추천 군집에서 게놈의 포괄적 인 디코딩을 메타 게놈 분석이라고한다[참조로 돌아 가기]



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