TECHNOLOGY

OUTLINE

微生物のゲノム解析の課題

ゲノム(全遺伝情報)は細胞の個性を説明する基礎情報です。
ゲノム配列の解読により、遺伝子を同定し、未知の微生物の種類や機能を推定することができます。
従来、微生物のゲノム解析には、微生物を環境から単離し、培養する必要がありました。
しかし、地球上の99%以上の微生物が、いまだ培養も解析もされておらず、未知の生物資源として残されています。

微生物のゲノム解析の課題

シングルセルゲノム解析がもたらす
ブレイクスルー

bitBiomeは、ゲノム解析を細胞1個単位で網羅的に実行する新技術を開発しました。
この技術により、これまで誰も手にしてこなかった多様な微生物のゲノム情報を獲得することが可能になりました。
新たに得られるゲノムデータから、ヒトの健康を増進する腸内微生物の特定、抗生物質や産業用酵素を作り出す新規微生物の探索、コンパニオン診断薬や薬剤の開発への応用が期待できます。

微生物のゲノム解析の課題

ADVANTAGE

FOUCS FOUCS

時代は個々の微生物の
ピンポイント解析へ

メタゲノム解析などの従来法では、雑多な微生物集合体を全体として捉えていたため、個別の微生物の機能を説明することが困難でした。bitBiomeの技術では、注目すべき個々の微生物にフォーカスし、その機能を明らかにすることで、本質的な情報を捉えることができます。

INSIGHT INSIGHT

疾病や特定の代謝に関与する
微生物の発見が可能に

シングルセルゲノム解析により、個々の微生物が持つ遺伝子が明らかになります。この遺伝子の役割を調べ上げることで、雑多で多様な微生物集合体の中から、重要な病原菌や有用物質生産者を特定し、その機能メカニズムの解明や応用開発を実現します。

and
  • 診断マーカーの開発 診断マーカーの開発 診断マーカーの開発
  • 薬剤候補物質の発見 薬剤候補物質の発見 薬剤候補物質の発見
  • 薬剤ターゲットの発見 薬剤ターゲットの発見 薬剤ターゲットの発見
  • 薬剤を作る微生物の発見 薬剤を作る微生物の発見 薬剤を作る微生物の発見

DETAIL

マイクロ流体技術を使用した、
微生物細胞単体の精密操作

独自の微生物処理技術で、微生物ひとつひとつを分離、カプセルに閉じ込めゲノムを抽出。
この処理を超並列化することで、膨大な微生物のゲノムを一挙に増幅し、高精度なゲノム情報を得ることができます。

マイクロ流体技術を使用した、微生物細胞単体の精密操作 マイクロ流体技術を使用した、微生物細胞単体の精密操作

Massively parallel whole genome amplification for single-cell sequencing using droplet microfluidics. Hosokawa M. et al. Scientific reports, 7, 5199, 2017

1細胞ゲノムシーケンスデータの高精度化パイプライン

bitBiomeでは、シーケンスデータからエラーを除去し、読み取り率を向上させる技術を保有しています。
それにより、それぞれの微生物が持つ機能の解析精度を大幅に向上することができます。

1細胞ゲノムシーケンスデータの高精度化パイプライン 1細胞ゲノムシーケンスデータの高精度化パイプライン

Obtaining high-quality draft genomes from uncultured microbes by cleaning and co-assembly of single-cell amplified genomes.
Kogawa M. et al. Scientific reports, 8, 2059, 2018

OUTPUT

系統解析
系統解析

系統解析

ゲノム情報から微生物の進化系統分類を特定します

微生物叢組成解析
微生物叢組成解析

微生物叢組成解析

サンプル中の微生物組成比を1細胞単位で調べます

遺伝子パスウェイ解析
遺伝子パスウェイ解析

遺伝子パスウェイ解析

ゲノム情報から遺伝子パスウェイを特定し、機能を推定します

変異株解析
変異株解析

変異株解析

1細胞単位で遺伝子中の変異を検出し、亜株を特定します

STRENGTH

bitBiomeの持つシングルセルゲノム解析は、16s菌叢解析やショットガンメタゲノムと異なる革新的な技術です。
従来の解析法と併用することで、解析で得られる情報の質と量を圧倒的に向上させることができます。

Amplicon
metagenomics
Shotgun
metagenomics
bitBiome
single-cell genomics
Information Who is There? Who is there and
what are they doing?
Relationship between
species and function
Target Partial 16S rRNA genes Fragmented
community genome
Individual genomes and plasmid
Microbial composition analysis
Gene analysis
Functional analysis
Variant analysis