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マイクロバイオーム標準品 ATCC® Microbiome Standards

掲載日情報：2020/07/31 現在Webページ番号：69226

アメリカン タイプ カルチャー コレクション /
ATCC / American Type Culture Collection
[メーカー略称：ACC]

ATCC®のマイクロバイオーム（微生物叢）のNGS（次世代シークエンシング）解析時の標準品です。凍結した全細胞製品とゲノムDNA製品、環境微生物叢、ヒト部位特異的微生物叢など、広範な標準品を取り揃えています。

※ 本製品は研究用です。研究用以外には使用できません。

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Microbiome Standardsとは

次世代シークエンシングの技術進歩とその普及は、微生物叢分析に多大な影響を与え、臨床診断、治療、産業、および環境研究の分野に新たなアプリケーションを築きました。しかしながら、16S rRNAおよびメタゲノムシーケンス解析の複雑さは、試料の準備、DNA抽出、PCR増幅、ライブラリーの準備、シーケンス、およびデータ解釈中に生じるバイアスが重大な問題となります。多くの研究者によってこれらのバイアスに関する研究が発表されており、その中で標準化の必要性が挙げられています1～4。アッセイの標準化において、標準品の入手の困難さが課題でした。ATCC®は、これらのバイアスへの対応と、微生物叢の研究とアプリケーション内での標準化のスタンダードを提供するため、多くの公的機関や企業との協力により微生物叢標準品として、凍結乾燥した全細胞またはゲノムDNAを含む一連の模範的な微生物コミュニティを開発しました。これらの標準品は、混合されているメタゲノミクス試料を模倣しており、選択された表現型および遺伝子型の属性に基づいて選択され、完全に配列決定された株を含んでいます。


参考文献

  1. Wesolowska-Andersen, A., et al., Microbiome, 2,19, (2014).
  2. Brooks, JP, et al., BMC Microbiol., 15, 66, (2015).
  3. Yuan, S., et al., PLoS One, 7, e33865, (2012).
  4. Wagner, Mackenzie B., et al., Front. Microbiol., 6,130, (2015).

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適用の分類

アッセイの標準化

微生物叢の試験および様々なシークエンシングのプラットフォームでのアッセイの開発用の標準品として、手法のパフォーマンスのチェック、精度の比較、および結果の妥当性の評価に用いることができます。下のカテゴリーをクリックすると、該当の製品ラインナップをご覧いただけます。

Mock Microbial Communities

ヒトの微生物叢の研究

微生物叢は、特に免疫調節、代謝調節、病原性株に対する保護に関して、ヒトの健康や病気に重要な役割を担っています。微生物叢のコミュニティが、ヒトの身体とどのように相互作用するかの理解を深めることは、生理学に対する共生の影響の理解や標的療法を開発に不可欠です。ATCC®では、遺伝的に多様で臨床的に関連する株を含む様々な微生物叢の標準品を取りそろえ、部位固有の研究、ウイルスまたは微生物叢の研究、病原体検出を支援します。下のカテゴリーをクリックすると、該当の製品ラインナップをご覧いただけます。

Site specific Standards
Mycrome Standards
Virome Standards
Pathogen Detection Standards

環境の微生物叢の研究

微生物は、生態系を形成する上で重要な役割を担っています。ATCC®は、微生物の極限下において生存を可能にするメカニズムや環境との相互作用の理解を通して、バイオテクノロジーや農業のための有効なツールを提供しています。環境微生物叢の研究支援のため、ATCC®は、Association of Biomolecular Resource Facilities Metagenomics Research Group（ABRF-MGRG）と提携し、様々な環境で見つかった細菌および古細菌種から調製したゲノムDNAを含むメタゲノミクスの比較用標準品を開発しました。下のカテゴリーをクリックすると、該当の製品ラインナップをご覧いただけます。

ABRF-MGRS Standards

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製品の種類

分類をクリックすると製品説明、品名をクリックするとATCC®サイトの製品情報、ATCC® No.をクリックすると価格表をご覧いただけます。

分類 製品種 品名 生物種
の数		 組成比 複雑性 ATCC® No.
Mock Microbial Communities Standards
（微生物株とそのゲノムDNAの標準品）		 ゲノムDNA 10 均一 中 MSA-1000™
10 不均一 中 MSA-1001™
20 均一 高 MSA-1002™
20 不均一 高 MSA-1003™
全細胞 10 均一 中 MSA-2003™
20 均一 高 MSA-2002™
Mock Viral Communities Standards
（ウイルス株とそのゲノムDNA/RNAの標準品）		 ゲノムDNA／RNA 6 均一 中 MSA-1008™
全ウイルス 6 均一 中 MSA-2008™
Mock Fungul Communities Standards
（真菌類DNA標準品）		 ゲノムDNA 10 均一 中 MSA-2010™
Metagenomic Control Material for Pathogen Detection Standards
（病原体検出用メタゲノムDNA標準品）		 ゲノムDNA 11 不均一 中 MSA-4000™
ABRF-MGRG Metagenomics Reference Standards
（環境微生物DNA標準品）		 ゲノムDNA 6 均一 低 MSA-3000™
10 均一 中 MSA-3001™
10 不均一 中 MSA-3002™
Site-Specific Microbiome Standards
（ヒト部位特異的な微生物叢とその標準品）		 ゲノムDNA 6 均一 中 MSA-1004™
6 均一 中 MSA-1005™
12 均一 中 MSA-1006™
6 均一 中 MSA-1007™
全細胞 6 均一 中 MSA-2004™
6 均一 中 MSA-2005™
6 均一 中 MSA-2007™

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主な使用目的

  • 品質管理分析
  • 科学的信頼性の向上
  • アッセイの開発と最適化
  • データの再現性の確保
  • 偏りの排除

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Mock Microbial Communities Standards（微生物株とそのゲノムDNAの標準品）

製品概要

細胞壁のタイプ（グラム染色性）、GC含量、ゲノムサイズ、細胞壁の特性、胞子形成能などの表現型と遺伝子型の属性に基づいて選択し、配列決定された10または20種類の凍結乾燥した微生物株全細胞とゲノムDNAがあります。微生物株全細胞標準品は、10または20種類の微生物種についてそれぞれ10％または5％ずつの均等な比率で構成されています。ゲノムDNA標準品は、10または20種類の微生物種が微生物ゲノムDNAがそれぞれ10％または5％ずつの均等（Even）な比率で構成された標準品と、不均一（Staggered)な比率で構成された標準品があります。

生物種の数と組成比

Site specific Standards

ATCC® Microbiome StandardsはゲノムDNA標準品（ATCC® MSA-1000™, MSA-1001™, MSA-1002™, MSA-1003™）と凍結乾燥した全細胞標準品（ATCC® MSA-2002™, MSA-2003™）の2種類があります。

使用例

ATCC® Microbiome StandardsとOne Codexデータ分析モジュールを組み合わせて使用し、手法のパフォーマンスと全体的な精度を比較することにより結果の妥当性を確認することができます。

Mock Microbial Communities














Mock Microbial Communities

DNA抽出キットの差によるバイアスの評価

2つの微生物叢全細胞標準品から、それぞれ市販のDNA抽出キット2製品を用いてDNAを抽出し、Illumina® MiSeq®プラットフォームでのショットガンゲノムシーケンシングを行い、One Codex ATCC® bioinformaticsツールを使用して結果データを解析した。


Mock Microbial Communities

16S rRNAとショットガンメタゲノムのアッセイ法の違いによるバイアスの評価

均一分布（A)または不均一分布（B）のゲノム微生物DNA標品について、アッセイ法による定量性および精度の評価のために、Illumina® MiSeq®プラットフォームを用いたシークエンシングを行い、得られたデータをOne Codex ATCC® bioinformaticsツールを使用して解析した。


Mock Microbial Communities

PCR増幅、ライブラリー調製、およびシークエンシングの結果についてラボ間／使用プライマー領域によるバイアスの評価

  • A:PCR増幅、ライブラリー調製、およびシークエンシングのラボ間のバイアスを評価するため、3ヶ所の異なる外部委託分析機関に、V4領域をターゲットとする地球マイクロバイオームプロトコルに従った16Sコミュニティプロファイリングを依頼した。その結果、相対的存在量について委託分析機関間で陽性（70～95％）と偽陽性（83～100％）の有意な差異が見られた。

  • B：使用プライマーの領域によるバイアスを評価するために、微生物叢標準品（ATCC® MSA-1002™）を使用し、16S rRNA遺伝子の3つの異なる領域（V1V2、V3V4、およびV4）に対するプライマーを比較した。FASTQファイルは、One Codexのツールを用いて解析した。その結果、16S rRNA遺伝子のV1／V2領域だけが細菌の種レベルのプロファイリングに有効なことが明らかになった（真陽性= V1V2：90～100％、V3V4：90～95％、V4：90～95％、予想量に対する実際に観察された相対量の有意な違い）。

Mock Microbial Communities

データ解析プラットフォームの違いによるバイアスの評価

ATCC®MSA-1000™ genomic DNA standardと16S rRNA（V1/V2）プライマーセットを用いて、2つのラボでシークエンシング後、One CodexおよびNEPHELE5のプラットフォームで解析した。併せて次世代シークエンシングリードシミュレーター（ART）、GenBank IDデータ、および個々の菌株の16S rRNAコピー数を使用したシミレーションを行った。その結果、One Codexプラットフォームでは種レベルで全細菌を同定できたのに対して、NEPHELEプラットフォームでは、属レベルでの最近の同定となり、相対的存在量が大きく異なっていた。

Mock Microbial Communities

種の同定および存在量決定におけるデータ解析プラットフォームによる影響

データ解析プラットフォームの違いは、同定と相対的存在量の結果に影響する。ATCC® MSA-1002™およびATCC® MSA-1003™を使用したシークエンシング後、One Codex、Kraken、およびMetaPhlAnのデータ分析プラットフォームのパフォーマンスを比較した。グラフ上にあるパーセンテージは、L1距離を用いて比較したプラットフォーム間の全体的な精度を表わす。One Codexだけが、微生物叢のシークエンスエラーの確実な定量化に必要な精度を有することを実証した。


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Mock Viral Communities Standard（ウイルス株とそのゲノムDNA/RNAの標準品）

人体中に存在するウイルスの全体であるヒトウイロームは、恒常性および疾患時の宿主反応の調節において重要な役割を果たしています。この独自のコミュニティの理解は、感染性に影響する要因の特定や、人体の健康への影響に関する発見につながります。ATCC®のウイルス叢標準品は、アッセイ法の開発、分子診断法におけるルーティンでの使用時のコントロールとして最適です。

Mock Viral Communities


Mock Viral Communities

A：ゲノムサイズ、DNAまたはRNAゲノム、エンベロープ／非エンベロープ、およびその他の特別な機能に基づいて選択された、完全配列の決定、認証済みのウイルス株のゲノム核酸または全ウイルスを含む。

B：ウイローム中の各ウイルスのゲノムコピー数を、個別にデジタルPCRアッセイを用いて決定した。 ATCC®MSA-2008™で見られるバイアスは、抽出効率に起因すると考えられる。

ウイルスゲノム（DNA／RNA）の組成と全ウイルス標準品

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Metagenomic Control Material for Pathogen Detection Standards（病原体検出用メタゲノムDNA標準品）

ゲノミクス、測定用標準試料、および参照用試料の国際的リーダーであるLGCグループとの協力により、臨床学に関連する病原体検出のための標準品です。以下に述べるような特長があります。

  • ATCC® Genuine Cultureから調製され、完全長の配列決定がなされたゲノムDNAです。
  • 抗菌薬耐性菌を含む臨床感染で観察された株が含まれています。
  • Droplet Digital™ PCRを用いて、ゲノムDNAの絶対定量とゲノムコピー数の決定がされています。
Metagenomic Control Material for Pathogen Detection

Metagenomic control material for Pathogen Detectionの様々な解析法での使用例

  • A：ATCC® MSA-4000™標準品の組成
  • B：Digital PCRでの結果との比較
  • C：16S rRNAおよびショットガンメタゲノム解析法での結果

※ Staphylococcus aureus（黄色ブドウ球菌）の相対存在比には、MRSAとMSSAの両方が含まれています。



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ABRF-MGRG Metagenomics Reference Standards（環境微生物DNA標準品）

Extreme Microbiome Project（XMP）の一環として、ATCC®とABRF-MGRGと協力して開発、製品化した環境微生物DNAの標準品です。

特長

  • 極限環境で発見された細菌および古細菌種を表すATCC® Genuine Culturesから調製され、完全配列決定されたゲノムDNA
  • ヒトのDNAフリー、RNAフリー、およびシークエンシングによる純度保証のために試験された標準品
  • 微生物ゲノミクスのための主要なバイオインフォマティクスプラットフォームであるOne Codexへのアクセス
ABRF-MGRG Metagenomics Reference Standards

ABRF-MGRG Metagenomics Reference Standardsの様々なシークエンスプラットフォームでの使用の比較

ATCC® MSA-3001™を標準品として用い、Illumina® MiniSeq1&trade、MiSeq®、NextSeq®、HiSeq®プラットフォームの性能を比較した。 ATCC® bioinformatics toolをコントロールとしてデータを解析した。


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Site-Specific Microbiome Standards（ヒト部位特異的な微生物叢とそのゲノムRNA標準品）

ヒトの微生物叢に関する知識はすでに豊富にありますが、その多くは依然として謎のままです。ATCC®では、口腔（Oral）、皮膚（Skin）、腸（Gut)、および膣（Vaginal）の微生物叢研究に必要な最先端の部位特異的な標準品を取りそろえています。これらの標準品は、微生物のプロファイリングにおけるコントロールとして、またヒトの健康に対する微生物共生の影響に関する研究に最適です。

特長

  • 正常および非定型フローラを含む模擬微生物コミュニティ
  • 完全に配列決定されたゲノムDNAまたは全細胞
  • 嫌気性、および好気性微生物株
  • グラム陽性、および陰性細菌の組み合わせ

ヒト部位特異的な微生物標準品

Oral Skin Gut Vaginal












Oral Skin Gut Vaginal

各部位特異的微生物叢ゲノムDNA標準品の16S rRNAおよびショットガンメタゲノムシークエンシング法による解析例

それぞれシークエンシング後、One Codexプラットフォームで解析した。

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Check it out! Tools For Bioinformatics（One Codex）

ATCC®は、One Codex社と協力して、物質的な研究標準品と最先端のバイオインフォマティクスの両方を組み合わせることにより、微生物叢研究をまったく新しいレベルに引き上げました。約83,000種の微生物の全ゲノムを含むデータベースを搭載したOne Codexプラットフォームは、クラス最高の精度で微生物を同定することができます。さらに、ATCC®はOne Codex社と連携して、以下項目を含んだATCC® Microbiome Standards分析ツールを開発しました。

  • ATCC® Microbiome Standardsの情報をあらかじめロードしたメタデータ
  • ショットガンまたは16S比較分析用のシークエンス
  • 真の陽性、偽陽性、および相対存在量を評価する自動化された品質スコア
  • データ管理、保存、グラフ作成機能

Metagenomic Control Material for Pathogen Detection

ATCC® Microbiome Standards製品の製品データシートおよびWebの個々の製品ページには、One Codexプラットフォームへアクセスするための「Access limitation」が添付されています。ATCC® Microbiome Standardsをご購入された方は、One Codexプラットフォームをご使用いただくことができます。


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参考資料ダウンロード

下のそれぞれの図をクリックすると、カタログ（PDF)およびアプリケーションノート(PDF)をダウンロードできます。

Site specific Standards

Microbiome Standards Research Solutions

Site specific Standards

Development and Evaluation of Whole Cell- and Genomic DNA-based Microbiome Reference Standards

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ご注文方法

ご注文は専用の分譲依頼書またはオンラインオーダーフォームをご利用下さい。

ATCC®製品は、ご所属の研究機関・企業でATCC® Material Transfer Agreement（MTA）にご同意いただいた上で、ご所属部門でユーザー登録書（New Account Application）を提出いただいたお客様が分譲のご依頼・ご購入いただくことができます。
MTAの締結・ユーザー登録の詳細につきましては、こちらをご覧下さい。

※MTAの締結・ユーザー登録がされていない場合、専用注文書／オンラインオーダーフォームをご提出いただいても、ご注文を受け付けることはできませんので、ご了承下さい。

ATCC®製品は実験室での使用のみを目的としています。ヒトまたは診断用ではありません。事前の書面によるATCC®の許可なしに、転売、再販のための変更、商用サービスの提供、または商用製品の製造に使用することはできません。


※ ご注文方法及びMTA締結・ユーザー登録についてのお問い合わせはフナコシ(株)ATCC®製品担当(受託・特注品担当）までご連絡下さい。

©2021 American Type Culture Collection. The ATCC trademark and trade name, and any other trademarks listed in this publication are trademarks owned by the American Type Culture Collection unless indicated otherwise. Illumina, MiniSeq, MiSeq, NextSeq, and HiSeq are trademarks or registered trademarks of Illumina.

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お問い合わせ先

（ATCC製品担当）

atcc@funakoshi.co.jp

製品情報は掲載時点のものですが、価格表内の価格については随時最新のものに更新されます。お問い合わせいただくタイミングにより製品情報・価格などは変更されている場合があります。
表示価格に、消費税等は含まれていません。一部価格が予告なく変更される場合がありますので、あらかじめご了承下さい。

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