マイクロバイオームの「始まり」：腸内条虫による宿主内微生物群集の階層性の形成

2022年11月28日 16:58

マイクロバイオームの「始まり」：腸内条虫による宿主内微生物群集の階層性の形成
著者 Jaelle C. Brealey https://orcid.org/0000-0001-7068-2017 jaelle.brealey@ntnu.no, Laurène A. Lecaudey https://orcid.org/0000-0002-6482-9251, Miyako Kodama https://orcid.org/0000-0002-4680-9724, Jacob A. Rasmussen https://orcid.org/0000-0002-7710-8912, Harald Sveier, Nolwenn M. Dheilly https://orcid.org/0000-0002-3675-5013, Michael D. Martin https://orcid.org/0000-0002-2010-5139, Morten T. Limborg https://orcid.org/0000-0002-7718-6531 morten.limborg@sund.ku.dkAUTHORS INFO & AFFILIATIONS
DOI: https://doi.org/10.1128/mbio.00679-22
クロスマークの更新を確認する
PDF/EPUB
mBio
第13巻第3号
2022年6月28日
概要
はじめに
結果および考察
材料と方法
謝辞
補足資料
参考文献
ABSTRACT
ホロビオント（宿主生物とそれに関連する微生物群）という概念は、マイクロバイオームが宿主の正常な機能において果たす重要な役割を要約したものである。寄生虫感染症は、この関係を破壊し、ディスバイオーシスにつながる可能性がある。しかし、多細胞寄生虫はそれ自体がホロビオントであることが次第に認識されるようになってきています。腸内寄生虫は、宿主の腸内細菌叢と空間を共有し、宿主の中に入れ子状になった微生物叢のシステムを作り出しているのです。しかし、ホロビオントである寄生虫が宿主のホロビオントとどのように相互作用しているのか、また、その相互作用が宿主の健康にどのような影響を与えるのかは、依然として不明である。本研究では、16Sアンプリコンおよびショットガン・メタゲノミクスを用いて、腸管寄生虫Eubothriumのマイクロバイオームとその主要な宿主であるアトランティックサーモンの腸内マイクロバイオームへの影響について明らかにした。その結果、条虫の感染がサケの腸内共生不全と関連し、推定病原体を利する選択的な力として働き、宿主に新規細菌種を導入する可能性があることが示された。また、寄生虫である条虫は、それ自体が宿主の微生物群集の中に存在するホロビオントである可能性が示唆され、腸管寄生虫感染症の研究において寄生虫に付随する微生物をも考慮することの重要性が強調された。
重要性寄生虫のマイクロバイオームの重要性が認識されつつある。特に、これらの寄生虫マイクロバイオームが宿主-寄生虫相互作用や寄生虫と脊椎動物の宿主マイクロバイオームとの相互作用にどのように影響するかを、ホロビオントが入れ子状になったシステムの一部として理解することが重要である。しかし、寄生蠕虫のマイクロバイオーム全般に焦点を当てた研究はまだ比較的少なく、特に条虫については、これらの寄生虫が引き起こす疾病が世界的に大きな負担となっているにもかかわらず、ほとんど研究が行われていないのが現状である。本研究は、アトランティックサーモンの条虫感染という養殖業にとって重要なシステムに関する知見を提供するとともに、より広い意味で、寄生虫-微生物-宿主の相互作用に関する一般的理解を拡大し、寄生虫自体のマイクロバイオームという新しい要素を導入し、寄生虫感染に対する宿主マイクロバイオーム、ひいては宿主応答を調節する上で重要な役割を果たす可能性があります。
はじめに
微生物は、多細胞生物の大部分を構成していることが分かっている(1)。現在では、マイクロバイオームが宿主の表現型を調節することが十分に確立されています（2, 3）。宿主の免疫系は常にマイクロバイオームと相互作用しており（4, 5）、その根底にある宿主の遺伝子型がマイクロバイオームの構成に影響を与えうるという証拠が次々と得られている（6, 7）。このように、ホロゲノミック理論は、宿主とそれに関連するすべての微生物のゲノムは共進化の力を受けており、独立して進化する生物としてではなく、「ホロビオント」として見るべきであると考えています（8）。宿主とマイクロバイオームの動的な相互作用は、腸において最も広く研究されており、マイクロバイオームが宿主の適応（9-11）、遺伝子発現と調節（12、13）、免疫系の成熟と調節（14）、腸粘膜バリアの維持（15）、病原体からの防御（16、17）に影響を及ぼすことが明らかにされている。腸のディスバイオーシスは、健康な人に見られるコミュニティと比較して、常在する腸内細菌叢に何らかの変化があると定義され（18）、腸内寄生虫感染と頻繁に関連している（19）。しかし、ディスバイオーシスが寄生虫感染への感受性を高めるのか（20）、寄生虫感染がディスバイオーシスを誘発するのか（21、22）、あるいはその両方が重なって起こるのか（23）、必ずしも明らかではない。
多細胞寄生虫はそれ自体がホロビオントであるという認識が広まってきている（24, 25）。例えば、フィラリア線虫のWolbachia共生体への依存性のように、寄生虫の生存に重要な細菌内共生体を宿す例は、いくつかよく知られている(26)。このように、寄生虫は、あるホロビオント（寄生虫）が別のホロビオント（寄生虫の宿主）をコロニー化するという興味深いケースを表している。特に、腸内寄生虫は、脊椎動物宿主の腸内細菌叢と物理的空間を共有するため、このような入れ子構造になることがある。この場合、寄生虫関連微生物と宿主関連微生物は連続体として考えることができ、宿主の腸粘膜に存在する宿主関連微生物から、腸内容物中の宿主常在微生物および一時的微生物へと移行し、寄生虫体表またはその近傍の寄生虫と宿主微生物の組み合わせに至り、最後は内部の宿主特異的微生物で終わると考えることができる。腸内寄生虫、宿主腸内細菌叢、宿主免疫系の相互作用はこれまでの研究で明らかにされているが（Reynoldsら[27]のレビュー）、寄生虫に関連する微生物が宿主およびその関連微生物とどのように相互作用するかを考慮した研究はほとんどない（24）。
我々は、腸内寄生虫であるEubothrium属の条虫（またはサナダムシ）とその決定的な脊椎動物であるアトランティックサーモン（Salmo salar）における微生物群集を特徴付けるために、ユニークな半制御システムを利用した。Eubothrium属は、他の扁形動物類と同様に、サケの餌となる中間宿主（カイアシ類や小型遠洋魚類）と複雑な生活環を持ち、幼虫は体腔内で発育し、摂取後サケ腸内で成熟する(28)。甲虫類は、臨床、農業、養殖の場において、健康面や経済面で大きな負担となっている(29-31)。Eubothriumは特にサケの養殖業に影響を与え、成魚の腸内感染が成長を低下させ、極端な場合には致命的となりうるからである（32, 33）。我々は、ノルウェー南西部沿岸の開放型海水鶏舎で飼育され、Eubothriumに自然感染した養殖サケ成魚を研究した。この実験設定により、サケのマイクロバイオーム組成に影響を与えうる多くの環境的側面（例：飼料、水生環境、遺伝的背景）を制御しつつ、サケを天然の微生物および病原体の供給源にさらすことが可能になった。腸管には消化管や口がなく、皮膚表面であるテグメントから栄養を吸収するため、微生物はこのテグメント、もしくは体内腔にしか存在できない。そこで、我々はサケ-条虫相互作用空間から採取した微生物群集を特徴付けた。この微生物群集には、サケ腸管粘膜の宿主常在微生物（「サケ腸」）、条虫の外皮に緩く付着した微生物（リン酸緩衝塩［PBS］洗浄による破壊、「条虫洗浄」）、条虫に付着した微生物（洗浄後の全身、体腔と外皮含む、「条虫体」）を含む。また、サケの腸内細菌叢の異常についても、非感染サケと様々なレベルの条虫感染サケを比較しながら検討した。最後に、条虫体内マイクロバイオームの配列決定、アセンブル、機能解析を行い、条虫に関連する新規マイコプラズマ菌2種のゲノムを作成した。これらの結果は、腸管寄生虫感染の影響を研究する際に、寄生性条虫を関連するマイクロバイオームを持つホロビオントとして考えるべきことを示唆している。
結果および考察
条虫感染症はサケの腸内細菌叢の異常と関連している。
収穫可能なサケ成魚463尾中378尾（81.6%）に条虫感染が認められた（補足資料の図S1）。条虫感染の程度は、0（条虫が観察されない）から3（条虫の数が多すぎて消化管に沿った飼料の通過が阻害されている）までの範囲で、社内の半定量的な獣医学的指標を用いてスコア化した（図S1）。サケのサイズ（内臓重量）は条虫指数の増加に伴って減少することが強く示唆され（図S2）、条虫感染に伴うサケの成長への悪影響を示す先行研究の結果を裏付けるものであった（32、33）。この30尾のサケから、宿主の腸粘膜掻爬物30個、条虫洗浄物17個、条虫体21個から16S rRNA遺伝子のアンプリコン配列変異体（ASV、seq1～seq1172と表示）を1,172個作成し（図1A）、そのうち116個のASVは品質管理後に保持された。
図1

図 1 (A) サケ腸管粘膜の擦り傷（赤背景）、緩く付着した微生物を含む条虫のPBS洗浄液（緑背景）、強く付着または体内に存在する微生物を含む条虫体（青背景）を含む 3 つのサンプリング部位の概略図。(B〜D）サケ腸管粘膜（B）、条虫洗浄物（C）、条虫体（D）の菌種レベルの微生物組成。最も多く存在する上位12属を色分けし、残りは "その他 "にグループ化した。属レベルでの分類ができなかったASVは、"unassigned "にグループ分けされている。個体は条虫指数（紫：0；青：1；緑：2；黄：3）ごとに並べ、破線の縦線で区切った。(E and F) サケ腸管粘膜、条虫洗浄液、条虫体からのサンプルにおけるASV CLR正規化存在量のユークリッド距離のNMDS (k = 3)。各ポイントは1個体からの1サンプルを表し、サンプルの種類によって色分けされている。NMDSストレス、0.117。
補足資料
図S1
それぞれ異なる市販飼料を与えた2つの海区に収容した魚の条虫指数の分布（飼料1はn = 253、飼料2はn = 210）。半定量的な条虫指数は右図に示されており、0は条虫が観察されない、1は1〜3匹の目に見える条虫、2は条虫3匹以上だが消化管の機能は正常、3は条虫の数が過剰で消化管に沿って飼料が通るのを妨げている可能性が高い。図S1、PDFファイル、0.1 MBをダウンロードする。
著作権 © 2022 Brealey et al.
このコンテンツは、クリエイティブ・コモンズ表示 4.0 国際ライセンスの条件下で配布されています。
補足資料
図S2
個体重量は、条虫指数の増加とともに減少する。(a) 全コホート（n = 463）における腸詰めサケの重量（kg）の条虫指数によるバイオリンプロット。横線は中央値を表す。腸詰め重量は、条虫感染が進むにつれて減少するという強い証拠があった（F5,456 = 19.5, P < 0.001, R2 = 0.17）。(b) 本研究で条虫関連マイクロバイオームの配列決定のために選択した30個体における条虫指数別のサケ腹部重量（kg）の箱ひげ図。この個体のサブセットでは、寄生度の高い魚ほど小さいという証拠がいくつか見られた（F5,24 = 1.31, P = 0.29, R2 = 0.051）。図S2、PDFファイル、0.05 MBをダウンロードする。
著作権 © 2022 Brealey et al.
このコンテンツは、Creative Commons Attribution 4.0 International licenseの条件に基づいて配布されています。
全体として、サケの腸粘膜は、サケの腸内細菌叢の常在菌として知られるマイコプラズマ属（図1B）に支配されていた（9、34～38）。しかし、非感染個体と感染個体では腸内細菌叢が異なることを示す証拠があった。個体間の変動の15.1%は条虫指数で占められており（図S3）、条虫指数の上昇に伴い腸管粘膜のα多様性が増加するという弱い証拠（豊かさ、P = 0.11; シャノン、P = 0.18）（図S4）があった。また、Cestode感染率の上昇に伴い、Mycoplasmaと推定常在菌Brevinema（37）の相対量が減少し、推定病原体Photobacterium（39、40）、Aliivibrio（38、40、41）、Carnobacterium（42）の相対量が増加するという弱い証拠（偽発見率［FDR］<0.2）もあった（図S5; 表S1）。特にPhotobacteriumとAliivibrioは魚類の皮膚感染や敗血症に関与しており（38-41）、養殖アトランティックサーモンの腸内で細菌感染時に増加することが確認されている（38,43）。したがって、本結果は、条虫感染とサケ腸内細菌叢の異常に関連し、条虫感染時に宿主腸内細菌叢の変化を示す他の系での研究（21, 44, 45）と一致するものであった。
補足資料
表S1
MaAsLin2による、ASVまたは属の存在量と条虫指数またはサンプルタイプとの関連性。FDRが0.25未満の結果は含まれ、FDRが0.05未満の結果は灰色でハイライトされている。表S1、PDFファイル、0.2 MBをダウンロードする。
著作権 © 2022 Brealey et al.
このコンテンツは、Creative Commons Attribution 4.0 International licenseの条件に基づいて配布されています。
補足資料
図 S3
サケ科魚類腸管粘膜におけるASV CLR正規化存在量のユークリッド距離のNMDS（k = 2）。各点は1個体を表し、条虫指数で色分けしている。NMDSストレス、0.150。Cestode indexは個体間変動の15.1%を占めた（PERMANOVA, F3,26 = 1.54, P = 0.035）．図S3、PDFファイル、0.01 MBをダウンロードする。
著作権 © 2022 Brealey et al.
このコンテンツは、クリエイティブ・コモンズ表示 4.0 国際ライセンスの条件下で配布されています。
補足資料
図S4
各個体のサンプルタイプごとのα多様性（cestode indexによるファセット化）。(a) 種の豊かさ（ASVの数）は、条虫指数が増加すると増加するという弱い証拠があった（F4,25 = 1.53, Plinear = 0.11, R2 = 0.07, sequencing effortを制御した後）。また、条虫指数に関係なく全個体を考慮すると、条虫体ではサケ腸管粘膜に比べてα多様性が減少するという強い証拠があった（F3,63 = 6.04, P = 0.0021, R2 = 0.17 after controlling for sequencing effort）。(b) また、シャノン多様性（ヒル数の枠組みで計算）は、条虫指数とともに増加し（F4,25 = 0.93, Plinear = 0.18, R2 = -0.009 sequencing effortを制御した後）、条虫体ではサケ腸と比較して減少する（F3,63 = 1.49, P = 0.061, R2 = 0.022 sequencing effortを制御した後）弱い証拠がみられた。(c) 各サンプルタイプで検出されたASVのベン図。サケの腸内細菌叢は、寄生していないサケ（cestode index = 0）で検出されたASVと寄生したサケ（cestode index > 0）で検出されたものに分離されている。合計45個のASVが、条虫の検出に関係なくサケの腸粘膜に固有であり、31個がサケ腸粘膜と条虫洗浄物の間で、3個がサケ腸粘膜と条虫体の間で、15個が3種類のサンプルすべての間で共有されていた。図S4、PDFファイル、0.3 MBをダウンロードする。
著作権 © 2022 Brealey et al.
このコンテンツは、Creative Commons Attribution 4.0 International licenseの条件に基づいて配布されています。
補足資料
図S5
サケ腸管粘膜における、条虫感染によって異なる分類群の相対的存在量（16Sリードの割合）。(a)条虫指数によって差が生じた属。マイコプラズマの相対的な存在量は条虫感染の増加とともに減少し（効果量：-0.349 ± 0.118；FDR：0.173）、ホトバクテリウムの相対的な存在量は増加する（効果量： 0.375 ± 0.112；FDR：0.144 ）という弱いエビデンスが見られた。(b)条虫の有無によって差が生じた属。その結果、CarnobacteriumとAliivibrioはcestodeに感染したサケの腸粘膜でより高い存在比を示した（Carnobacterium、効果量、0.018 ± 0.014、FDR、0.506）。 506; and Aliivibrio, effect size, 0.078 ± 0.92; FDR, 0.779), and likely commensal Brevinema had higher abundance in gut mucosa of uninfected salmon (effect size, -0.041 ± 0.014; FDR, 0.248).腸管粘膜に存在するBrevinemaは、感染しないサケの腸管粘膜で高い存在感を示していることがわかった。(c）条虫指数によって異なるASVの相対的存在量（FDR, <0.25；統計は表S1に記載）。相対的な存在量は、パネルcの各プロット内で異なるスケールで示されていることに注意してください。図S5をダウンロード, PDFファイル, 0.02 MB.
著作権 © 2022 Brealey et al.
このコンテンツは、クリエイティブ・コモンズ表示 4.0 国際ライセンスの条件下で配布されています。
宿主ホロビオント内にネストした微生物群集。
サケの腸管粘膜と条虫体の微生物相は明確に区別され、条虫洗浄に関連する微生物相は中間的であった（図1EおよびF）。試料タイプは試料間の変動の21.4%を説明したが（順列型多変量分散分析 [PERMANOVA]，F2,64 = 8.71，P = 0.001），条虫体内の変動は他の2種類の試料内よりも少なかった（F2,64 = 6.57，P = 0.005）．アルファ多様性は、配列決定努力で制御した後、サケ腸管粘膜と比較して、条虫体内で減少した（豊かさ、P = 0.0021; シャノン、P = 0.061）（図S4）。22種類のASVは、腸管由来のサンプル（洗浄液または体腔内）でのみ検出された（図S4）。サケの腸粘膜には、45個の固有のASV（うち10個は非感染魚でのみ検出）、31個のASVが条虫洗浄液にも存在し、18個のASVが条虫本体または3種類の試料すべてと共有されていた（図S4）。マイコプラズマ（Mycoplasma, Ureaplasma, and uncharacterized Mycoplasmataceae species）は、条虫体を支配し、条虫洗浄物は、主にマイコプラズマ、Carnobacterium、またはPhotobacteriumを含んでいた（図1B；図S6；表S1）。23種のASVは3種類の試料のいずれかで存在量が増加しており、特に、条虫体内ではMycoplasma ASV、条虫洗浄物ではMycoplasmaとCarnobacterium ASV、魚腸粘膜ではPhotobacteriumとBrevinemaに関連するASVが認められた（図S6; 表S1）。
補足資料
図S6
特定のサンプルタイプで異なる属（a）およびASV（b）の相対的存在量（16Sリードの割合）（FDR < 0.2; 統計は表S1に記載）。ASVは属名（アルファベット）順に並んでいる。相対的な存在量はパネルbの各プロット内で異なるスケールで示されていることに注意。図S6をダウンロード, PDFファイル, 0.1 MB.
著作権 © 2022 Brealey et al.
このコンテンツは、クリエイティブ・コモンズ表示 4.0 国際ライセンスの条件下で配布されています。
我々は、サケの腸管粘膜に関連するマイコプラズマASVの1セットと、条虫体に関連するもう1セットを同定した（図2；表S1）。サケに関連するマイコプラズマASVは、アトランティックサーモン（9、38、46）や他の海洋魚の腸内細菌叢に関する先行研究（47-49）で記述されたマイコプラズマ16S配列（複数可）と密接な関係があった（図2A）。1つはサケ関連マイコプラズマと姉妹関係にあり、もう1つは既知の魚類病原体Mycoplasma mobile（22、50、51）に近い、より分岐したクレードであった（図2A、それぞれcestode clades 1と2）。個体内では、サケマイコプラズマ・クレードは腸管粘膜に最も多く、条虫体に最も少ない頻度で存在し、条虫に関連する2つのクレードでは逆のパターンが観察された（図3）。
図2

図2（A）参照マイコプラズマ種を含むマイコプラズマ関連ASV（マイコプラズマ、ウレアプラズマ、および「seq」接頭辞を付けた未特定マイコプラズマ種）の系統樹。最尤樹はRAxMLを用い、rapid bootstrapping（1,000ブートストラップ）により構築された。樹木はアウトグループのBacillus pumilusを使用して根付かせた。ノードはブートストラップ値で表示されている。MycoplasmaのHaemoplasmaクレードは、可視化のために折りたたんで切り捨ててある。(B）各サンプルにおけるマイコプラズマ関連ASVの存在と相対的な存在量。サンプルはサンプルタイプ別に色分けされている。各サンプルタイプ内で、サンプルはネコジャラシ指数で並べられる。円の面積は、各ASVの相対的存在量に比例する。3つのマイコプラズマ・クレードのASVのラベルは強調表示されている。
図3

図3 マイコプラズマ3クレード（図2の系統樹で示される）の各サンプルタイプ間の相対存在量の変化。実線は、各個体から採取した3つのサンプルのそれぞれを結ぶ。破線は、2つの条虫サンプルのうち1つが欠落している個体であることを示す。個体は、条虫指数で色分けされている。
宿主特異的微生物と条虫特異的微生物の分離は，条虫サンプルの採取時に宿主微生物が混入する可能性があるため困難である(52)．本研究では、サンプリング前にサケ粘膜と条虫の両方から腸管内容物をリンスした。このとき、サケ粘膜および条虫体微生物叢と比較して、条虫洗浄微生物叢の構成が「中間的」であることが示唆するように、条虫洗浄試料には、潜在的に条虫に関連する微生物に加え、サケ腸内容物から緩く付着した常在および一過性の微生物の混合物が含まれている可能性があることを、PBS中で激しく振りながら条虫の軟組織をサンプリングして、これを形成した。次に、洗浄した条虫体をサンプリングして、条虫の表面に強く付着している微生物と条虫の内部に存在する微生物を同定した。今後の研究では、最終洗浄後に条虫特異的な微生物を同定する可能性を高めるために、条虫の歯茎と体腔内の微生物叢を採取する連続洗浄手順を用いることができる（52, 53）。
本実験の結果から、条虫は宿主の腸管粘膜にはあまり存在しない特定の微生物を保有していることが示唆されたが、我々のサンプリング手順では、それが外部（すなわち、歯茎上）か内部（すなわち、体腔内）かを判断することはできない。これらの結果は、魚類に寄生する他の条虫や関連蠕虫の研究と一致しており、中間宿主の体腔内へのコロニー形成時を含め、各ライフステージで独自の条虫微生物相が観察できることを示している（21, 54）。しかし、最終宿主の腸内で成虫になると、これらの蠕虫の微生物叢は宿主の腸内環境の微生物叢とより類似する傾向にある（52, 54）。我々の研究では、本システムにおいて成虫の条虫に関連する微生物群集は、宿主の腸粘膜に存在する細菌と同じ科（マイコプラズマ）でありながら、異なるクレードの細菌によって支配されていることが示された。これらの結果は、調査した3種類のサンプルのいずれからも3つのマイコプラズマ・クレードが検出される一方で、特定のマイコプラズマの系統に対して、ケストードとサケの粘膜で分岐した選択が起こっていると考えられ、微生物群集の入れ子システムを反映していると考えられる。
宿主と寄生虫で異なるマイコプラズマのファイロタイプの同定。
このマイコプラズマの菌株の変異をさらに調べるために、8つの条虫体試料からメタゲノムを作成し、3つのマイコプラズマメタゲノムアセンブルゲノム（MAG）をde novoで組み立てた（表S2）。これらのMAGはそれぞれ、条虫体アンプリコン配列データセットを支配する3つのマイコプラズマASVのうちの1つと正確に一致する16S配列を含んでいた（すなわち、条虫クレード1からのseq1、ここでは「CE_seq1」と呼び、条虫クレード2からのseq7およびseq10、ここではそれぞれ「CE_seq7」「CE_seq10」であった）。ユニバーサルマーカー遺伝子の存在に基づき、CE_seq1およびCE_seq7 MAGはそれぞれ77.7%および78.0%の完全性を有すると推定され、一方CE_seq10は38.0%の完全性を有していた（表S2）。これらの新規Cestode関連MAGを、過去にサケ科魚類から回収したマイコプラズマMAG（9）（アトランティックサーモン由来の「Candidatus Mycoplasma salmoninae salar」、ニジマス由来の「Candidatus Mycoplasma salmoninae mykiss」、ヨーロピアンホワイトフィッシュ由来の「Candidatus Mycoplasma lavaretus」）、および近縁のマイコプラズマおよびユリアプラズマ5種の参考文献（M. iowae, M. mobile, M. penetrans, U. diversum, and U. urealyticum)。
補足資料
表S2
条虫体ショットガンメタゲノムから生成された3つのマイコプラズマMAGの統計量とENAアクセッション。表S2、PDFファイル、0.1 MBをダウンロード。
著作権 © 2022 Brealey et al.
このコンテンツは、クリエイティブ・コモンズ表示 4.0 国際ライセンスの条項に基づいて配布されています。
すべてのゲノムに存在する細菌のシングルコピー遺伝子を連結して用いた系統樹は、16S樹で観察された関係を概ね再現していた（図4）。CE_seq1は、サケに関連する "Ca. Mycoplasma salmoninae "のMAGと近縁であるが、それとは異なる（平均塩基同一性[ANI]が70.8%、"Ca. Mycoplasma salmoninae salar "に対して70.8％、"Ca. Mycoplasma salmoninae mykiss"）とその近縁種であるM. penetransやM. iowaeと比較した。代わりに、CE_seq1はUreaplasmaのリファレンスとクラスター化した。CE_seq7とCE_seq10は "Ca.Mycoplasma lavaretus "に近縁であった。Mycoplasma lavaretus" (CE_seq7, 81.0% ANI; CE_seq10, 83.9% ANI)と近縁であり、魚類の病原菌である M. mobile と若干類似していた。これらの結果から、CE_seq1 は Mycoplasma の新種であり、CE_seq7 と CE_seq10 は "Ca. Mycoplasma lavaretus "の亜種である可能性がある。
図4

図4条虫マイコプラズマMAG（CE_seq1、CE_seq7、CE_seq10）およびサケ科 "Ca. Mycoplasma salmoninae "と "Ca. Mycoplasma lavaretus" MAG (9)を参照マイコプラズマおよびウレアプラズマゲノムと比較した。最尤樹は、RAxMLを用い、高速ブートストラップ（100ブートストラップ）により、連結した単一コピーのコア細菌遺伝子に基づいて構築された。樹木はアウトグループのBacillus pumilusを使用して根付かせた。ノードはブートストラップ値でラベルされている。機能比較に含まれるゲノムは太字で表示されている。図2と同様に、サケ科マイコプラズマ・クレードはオレンジ色で、ケストデ関連クレード1はシアン色で、ケストデ関連クレード2は薄紫色でハイライトされている。
これらの新規マイコプラズマは、条虫体内微生物叢では高濃度で、サケ腸管粘膜では低濃度で存在し、16Sの結果（図3）を支持しており、条虫とサケ粘膜で特定のマイコプラズマに対する分岐選択が起こっていることが示唆された。また、腸管MAGの系統的位置は、"Ca. Mycoplasma salmoninae "との系統的位置づけは、それぞれの宿主の中で、異なる、しかし密接に関連したマイコプラズマの系統型が確立していることを示している。これは、サケ科の宿主、条虫、マイコプラズマ種の間の特異的な相互作用、したがって共進化関係の可能性を示唆するものである。
このことは、宿主であるサケ科動物とマイコプラズマの相互作用が特異的であり、共進化の可能性を示唆している。
条虫マイコプラズマの環境への適応に関する洞察を得るために、ほぼ完全な2つの条虫関連マイコプラズマMAGを機能的に特徴付け、サケ科関連3つのマイコプラズマMAGと比較した。マイコプラズマはそれぞれの宿主で生存するために非常に特異的な適応を持っている(55)。条虫は代謝能力が限られており、栄養分の取得を宿主に依存している（56）。したがって、条虫体内または条虫の外皮上での微生物の生存には、サケ腸に適応した微生物と比較して特殊な適応が必要かもしれない。CE_seq1のほとんどの遺伝子クラスタはユニークであり（741個中586個、79.1%）、サケ科関連MAGの少なくとも1つと共有するものは152個（20.5%）に過ぎず（図S7）、CE_seq1は、サケ腸内での生存よりも条虫への寄生に適応している可能性が示唆された。一方、CE_seq7に固有の遺伝子クラスタは少なく（642個中192個、29.9%）、代わりに447個（69.6%）がサケ科関連MAGの少なくとも1つと共有されており、そのほとんどが「Ca. Mycoplasma lavaretus "であった(図S7)。
補足資料
図S7
ケストーデ関連マイコプラズマMAGの機能アノテーション。(a)セストーデ関連およびサケ科関連マイコプラズマMAGで検出された遺伝子クラスターのベン図。CE_seq1に固有の遺伝子クラスター数はシアン色でハイライトされ、"Ca. Mycoplasma salmoninae」（「Ca. Mycoplasma salmoninae salar」または「Ca. Mycoplasma salmoninae mykiss」）に固有のものはオレンジ色で、CE_seq7と「Ca. Mycoplasma lavaretus」の間で固有または共有のものはオレンジ色で強調表示されている。Mycoplasma lavaretus "をライラック色で示した。図4で観察された系統的パターンと一致するように、CE_seq7と "Ca. Mycoplasma lavaretus "は多くの遺伝子クラスターを共有しているが（361）、CE_seq1は、"Ca. Mycoplasma salmoninae "のMAGとは共通する遺伝子クラスタが少なく（3 + 71 + 3 = 77）、代わりにユニークな遺伝子クラスタが最も多く（586個）含まれている。(b) 絛虫（CE_seq1、CE_seq7）および3種の既報告サケ科動物（"Ca. Mycoplasma salmoninae salar"）で検出された推定エネルギー産生経路。Mycoplasma salmoninae salar"、"Ca. Mycoplasma salmoninae mykiss"、"Ca. Mycoplasma lavaretus")のマイコプラズマMAGを用いた。EMP経路による解糖、グリセロール代謝、アルギニン分解のアルギニンデミナーゼ経路を示す。重要な副産物（ATPまたはNH3）を生成する主要なステップは、灰色の破線矢印で示されている。経路中の各遺伝子について、色のついたボックスは、その遺伝子がそれぞれのMAGでアノテーションに成功したことを示す（白いボックスは、その遺伝子がそれぞれのMAGで検出されなかったことを示す）。点線は、パスウェイの未知のステップを示す。図S7をダウンロード（PDFファイル、0.6 MB）。
著作権 © 2022 Brealey et al.
このコンテンツは、クリエイティブ・コモンズ表示 4.0 国際ライセンスの条件下で配布されています。
これらの遺伝子クラスターの機能アノテーションに続いて、主要な代謝経路の違いを明らかにした（図S7）。サケ科の3つのMAGとCE_seq7は、糖質分解によってATPを生成する解糖経路を完全に備えていたが、CE_seq1は解糖の中核成分の多くを欠いていた（ただし、CE_seq1のゲノム不完全性［77.7%）によりこれらの成分を観察できない可能性を排除できない）。しかし、CE_seq1とサケ科MAGは、CE_seq7では欠落していたアルギニンデイミナーゼ経路を完全な形で有していた。この可逆的経路は、ATPとアンモニウムを使ってアルギニンを合成するか、アルギニン分解によってエネルギーを生産するかのいずれかであり、アンモニアに富むサケ腸内で生き残るためのサケ科マイコプラズマ種の適応的形質を反映していると思われる（9）。
CE_seq7と「Ca. Mycoplasma lavaretus "もグリセロール代謝経路が不完全であった（図S7）。グリセロール取り込み促進タンパク質GlpFの存在を含め、他の経路の中でも解糖に供給するための環境グリセロール獲得能力が示唆された。グリセロール代謝は病原性マイコプラズマの重要な病原因子として注目されている。酸化酵素（GlpO）による下流生成物グリセロール-3-リン酸の酸化は、過酸化水素などの活性酸素種を生成し、宿主に有害な場合があるからだ（57）。しかし、同じ反応はデヒドロゲナーゼ（例えばgpsA）によっても触媒され、過酸化水素の副生成物を生成することはない。このため、グリセロール代謝がこれらの菌株の病原性を促進するかどうかは不明である。
系統解析の結果、CE_seq7は、エラを介して宿主に感染する魚類の病原体として知られるM. mobileとある程度の類似性を有していることが確認された(50)。グリセロール代謝が病原因子である可能性と合わせて、これらの結果はCE_seq7のような条虫関連微生物がサケの病態に寄与する可能性があるかという疑問を投げかけるものである。他の蠕虫や原虫の寄生では、そのような偏性寄生虫が細菌内共生体を宿主に移し、その細菌が病気を引き起こすことがあるという証拠がある(58-60)。したがって、感染性条虫は、サケの腸内に微生物種を導入し、それが宿主のホロビオントと相互作用して宿主の健康に影響を与える、ベクターとして機能する可能性がある。さらに、寄生虫のライフサイクルの各段階における宿主および寄生虫に関連するマイクロバイオームの特徴を明らかにする研究の重要性が強調された(24)。
哺乳類以外の宿主にコロニー形成するマイコプラズマの機能研究がないため（61）、全体として機能比較には限界があった。したがって、条虫に関連するマイコプラズマMAGが条虫またはサケ腸のいずれにおいてもコロニー形成や病原性を助ける遺伝子を含んでいるかどうかをさらに予測することはできない。また、これらのMAGが条虫の機能的役割を持つ共生体であるかどうかも今のところ不明である。したがって、これらの微生物が条虫宿主に表現型的な影響を与えるかどうかを明らかにするためには、寄生虫と微生物の機能的相互作用に焦点を当てたさらなる研究が必要である。
結論
条虫のような寄生蠕虫は、ヒトを含むほとんどの脊椎動物分類群に感染する、非常に成功率の高い寄生虫である。臨床、農業、養殖の場において、健康面や経済面で大きな負担となっている(29-31)。現在、医薬品による治療法は限られており、抗寄生虫薬に対する寄生虫の耐性が高まっている(29)。したがって、寄生虫感染症をより適切に予測し、治療するためには、宿主の感受性と耐性を説明する宿主-蠕虫相互作用を理解することが最も重要である。本研究では、腸内寄生虫が自身の外部および内部のマイクロバイオームを保有していることを明らかにした。今後、これらの微生物が条虫の生存や繁殖に果たす生物学的な役割を明らかにする必要がある。また、寄生虫の感染が、有害な微生物の導入や選択を通じて、宿主の腸内環境の異常に関連していることも明らかにした。本研究は、腸内寄生虫感染症の研究において、腸内細菌環境は、宿主関連微生物と寄生虫関連微生物が相互に作用し、宿主にプラスまたはマイナスの影響を与える、入れ子状の階層構造を持っていると考えるべきことを示している。このようなアプローチは、ヒトと動物の健康に対する広範な生物医学的重要性に加えて、寄生虫の生態と進化を理解する上でも興味深い意味を持つ(24)。
材料と方法
サンプリング
本研究に使用したサンプルは、HoloFishプロジェクト（Norwegian Seafood Research Fund; プロジェクト番号901436）の一環として入手したものである。2018年4月中に、Lerøy Seafood Groupが所有するノルウェーのベルゲン（60°29′58.9″N、4°55′41.3″E）に近い商業生産地から463匹の収穫準備完了のアトランティックサーモンをサンプリングした。すべてのサケは、ノルウェーの規制（FOR-2015-06-18-761、The Norwegian Ministry of Agriculture and Food）に従ってサンプリングした（詳細は、補足資料のテキストS1参照）。すべてのサケは、同一の商業用ブリードストックおよび生産コホートからのものであり、したがって、そのライフサイクルを通じて同一の環境条件下で飼育されたものであった。サンプルは、別々のシーペンで飼育され、2種類の標準的な市販飼料（飼料1および飼料2）を与えられた2つのグループから得た。これらの飼料は匿名化されているが、BioMarとEWOSから提供された（2018年に生産された）。2つの市販飼料を含めることで、感染状態に対する特定の飼料の影響を制御しながら、条虫感染の影響に関する観測を再現することができた。各魚の生涯成長全体とサンプリング時の条虫感染状況との関連を評価するために、各魚の腸詰め重量（kg）を記録した。また、463尾のサケについて、腸内条虫の感染状況を0〜3の条虫指数で記録した。0は条虫を観察しないこと、1は条虫が1〜3匹見えること、2は条虫が3匹以上いるが消化管が正常に機能していること、3は条虫が多すぎて消化管内での餌の通過が阻害された可能性があることを表す（図S1）。この指標は、経験豊富なレロイの獣医師によって開発され、養殖場における魚の健康評価の一部として一般的に使用されており（C. Kalgraff and H. Sveier, personal communication）、魚の健康に対する機能的影響を伴う感染を半定量的に評価することが可能である。
我々は、サケ腸内の3つの微生物群集（サケ腸管粘膜、条虫洗浄物、条虫体）の特徴を明らかにした。条虫に感染したサケ21尾（条虫指数1～3）と感染していないサケ9尾（条虫指数0）を、各商業飼料タイプで均等にサンプリングした。サケの腸のサンプルは、腸の内容物を除去し、腸を生理食塩水で洗浄した後、腸粘膜層の擦り傷を取り、1×DNA/RNA Shield buffer (Zymo Research) で保存した。各感染サケについて、まず1匹の条虫を生理食塩水で洗い、目に見える腸内容物の汚染を除去した後、リン酸緩衝生理食塩水（PBS）溶液に入れ、少なくとも20秒間手で振って、外皮に緩く付着した微生物を収集した。その後、96% EtOH中で別途保存し、条虫体内微生物相の解析に用いた。すべてのサンプルは、DNA抽出まで-20℃で保存した。
DNA抽出。
サケ腸管粘膜試料30個からDNAを抽出した。寄生された21匹のサケについては、それに関連する条虫洗浄物および条虫体試料からもDNAを抽出した。並行して、陽性対照として、ZymoBIOMICS微生物群集標準（Zymo Research社製）を入力として4つの模擬群集試料を抽出した。この模擬群集は、サケの腸内細菌叢に含まれないと予想される8つの細菌株と2つの真菌株から構成されています。また、陰性対照として4種類の抽出ブランク（滅菌水または抽出バッファー）を抽出した。陽性対照と陰性対照は、すべて他のサンプルと同じ方法で処理した。すべての抽出は、DNeasy PowerLyzer PowerSoilキット（Qiagen）を用いて、製造元のプロトコルにしたがって行った。PCR増幅の前に、OneStep PCR inhibitor removal kit (Zymo Research)を用いて各サンプルを処理した。
16Sライブラリー構築とシークエンス
16S rRNA遺伝子のV3-V4領域を増幅するために、標準341Fおよび806Rプライマー（62）を改変した細菌特異的カスタムプライマーを用いて、Illumina Nexteraデュアルインデックスを用いた2段階PCRベースのアプローチを行った（テキストS1）。簡単に言うと、ランダムなPCRノイズに起因する推定バイアスを制御するために、35または40サイクルのPCR増幅を二重に実施した。得られたPCR産物は、固相可逆固定化（SPRI）ビーズ精製を使用して精製した（63）。Nexteraデュアルインデックスを組み込むために、各サンプルと複製について固有のインデックスの組み合わせで8サイクルの第2段階PCRを行った。PCR産物はSPRIビーズを用いて精製し、DNA濃度はQubit 2.0 fluorometer (Thermo Fisher Scientific) を用いて測定した。ライブラリーは、下流の品質管理および汚染物質のフィルタリングのために、ポジティブおよびネガティブコントロールライブラリーを含む等モル比でプールされた。配列決定は、Danish National High-throughput Sequencing Centre (University of Copenhagen, Denmark) でIllumina MiSeq (reagent kit v3) を使用して行い、300bpペアエンドリードを生成した。低複雑度ライブラリのシーケンスによる影響を軽減し、クラスタリングを改善するために、シーケンス前にプールに10%のPhiXを添加した。
メタゲノミクスライブラリーの構築とシークエンス
8個の条虫体サンプルを、条虫関連マイクロバイオームのショットガンメタゲノムシーケンス用に選択した。メタゲノムライブラリーの構築と配列決定は、サケ科関連マイコプラズマについて以前に記述したように行った(9)。Covaris microTube-50 AFA繊維スクリューキャップチューブを用いて、Covaris M220集束超音波装置でDNAを断片化した。各サンプルのDNA質量は、ライブラリー調製前に200 ngに正規化した。ライブラリー調製は、分解DNAのライブラリー調製のブラントエンドシングルチューブ法(64, 65)に従って実施した。ライブラリーのインデックス付けに先立ち、すべてのライブラリーを定量PCR（qPCR）で解析し、Mx3005P qPCRシステム（Agilent Technologies）で最適なサイクル設定を推定した。インデックス化されたライブラリは Bioanalyzer 2100 (Agilent Technologies) で品質管理され、BGI Europe (Copenhagen, Denmark) の MGISEQ-2000RS で配列決定され、150 bp ペアエンドリードが生成されました。
16Sプロファイリングのためのデータ処理と分類の割り当て。
AdapterRemoval v2.3.1 (66)を用い、デフォルトのパラメータで順方向および逆方向リードの3′末端からアダプター配列をトリミングした。DADA2 v1.17.3 (67) パッケージは、quality filtering and trimming, dereplication, inference of ASV, and chimera filtering など、R v4.0.2 で残りの処理ステップに使用した (Text S1)．DADA2が提供するSILVA nonredundant SSU v138 training setに基づくカスタムデータベースを用いて、属レベルで分類を行った（Text S1）。可能な限り100%の配列同一性で種の割り当てを行った。
さらに、RStudio v1.3.959 で phyloseq v1.32.0 (68) を用いて処理を行った。PCRの偽陽性を除去するため、両方のPCR複製で少なくとも2回検出されたASVのみを保持した。汚染と思われる配列は、decontam v1.8.0 (69) を用いて、頻度と有病率の両方の機能で同定・除去した。ブランクで検出されたいくつかの ASV はモックコントロールサンプルに由来しており、サンプル間で低レベルの交差汚染が発生したことを示しています(70)。そこで、模擬試料中に存在するASVのうち、模擬群集の既知の（属レベルの）組成と一致するものをすべてフィルターにかけました。最後に、真核生物、葉緑体、ミトコンドリアのASVをすべて除去しました。これらの処理工程の後、サケおよび条虫のサンプル複製は、平均して39,355の配列を保持していた（最低配列決定努力：1,014配列、最高配列決定努力：99,151配列）。種の蓄積曲線から、ほとんどのサンプルでシーケンスが飽和状態に達したことが示された（https://github.com/jcbrealey/cestode_microbiome の追加図を参照）。模擬サンプルは、理論的な細菌群集組成と一致する属レベルの組成を有していた(GitHubの追加図を参照)。また、模擬サンプルとサケ・条虫サンプルのPCR複製間で良好な一致が見られた（GitHubの追加図参照）。そこで、phyloseq関数merge_samplesを使用して、サンプル内の各複製についてASVカウントデータをマージした。
統計解析
すべての解析において、cestode indexは順序因子として扱い、サンプルタイプ（サケ腸、cestode wash、cestode body）は非順序因子として扱った。腸内寄生虫指数と腸詰め魚の重量との関連は、飼料の種類と性別を共変数として含む線形回帰で評価した。16Sデータの可視化のため，相対現存量をASVレベルで算出し，属レベルで合計した．マイクロバイオーム配列データの組成的性質を考慮し(71)、統計解析のために、ASVおよび属数は1の偽数で変換され、Rパッケージ microbiome (http://microbiome.github.io/microbiome) を用いて中心化対数比 (CLR) が算出された。CLRで正規化した存在量値とユークリッド距離を用いて、phyloseqのordinate関数でNonmetric multidimensional scaling (NMDS)を行った。NMDS stress値は、縮小された次元空間におけるサンプル間の距離が実際のサンプル間の距離とどの程度対応しているかの尺度であり（適合度の値に似ている）、各NMDSプロットの図の凡例に記載されている。PERMANOVAは、Rパッケージvegan (https://github.com/vegandevs/vegan)のadonis関数を使用して、ユークリッド距離で実行されました。群間分散の均質性はbetadisper関数とpermutest関数を用いて評価した。種の豊富さはveganのspecnumber関数を用いて計算し、線形回帰を用いてグループ間で比較した。シャノン多様性はRパッケージのhillR (q = 1)を用いてHill数の枠組みで計算した(72)。MaAsLin2 (73) を用いて、サンプルタイプ（固定効果、サケ腸を参照レベル）と関連するASVおよび属レベルの相対存在度の変化を特定し、個体IDとサンプリング日をランダム効果として含めた。条虫指数に関連する相対現存量の変化を明らかにするため、条虫指数、餌の種類、性別、サイズカテゴリー（基準レベルとして小型カテゴリー）を固定効果、サンプリング日をランダム効果としてMaAsLin2が実行された。また，cestode indexの代わりにcestode presenceを二項変数（yes/no）として同じモデルを実行したが，誤検出率（FDR）0.2未満では，どの分類群も飼料の種類，性，サイズに関連しなかった．統計的検定を解釈する際、Muffら(74)に概説された「証拠の言語」を使用した。したがって、0.05未満のP値およびFDRは、それぞれの関連について中程度または強い証拠を提供すると解釈し、0.05から0.2までの値は、ほとんどまたは弱い証拠を提供すると解釈している。
16Sプロファイリングに基づく系統樹。
Mycoplasmataceae（属不明）、Mycoplasma、Ureaplasmaに分類されたASVを、マイコプラズマ16S配列の参照セット（Mycoplasma、Ureaplasma）およびBacillus pumilusをアウトグループとして系統樹に配置し、樹の根としました（アクセス権は https://github.com/jcbrealey/cestode_microbiome で入手できます）。QIIME v2-2020.8 (75)を用い、配列をMAFFT (76)で整列し、情報量の少ない位置はマスクした（-p-max-gap-frequency 0.2, --p-min-conservation 0.4 ）。RAxML rapid bootstrapping (77, 78)を用いて、GTRGAMMA置換モデルを用い、1,000ブートストラップ複製を行い、最尤系統樹を作成した。得られた樹木はFigTree v1.4.3 (https://github.com/rambaut/figtree/)で可視化した。
メタゲノムデータ処理とMAGの生成
ショットガンメタゲノミクスデータの処理手順には、アダプター除去(66)、PCR重複除去(79)、配列決定対照ΦX174、ヒト、サケ(80)、条虫参照ゲノム(81-84)にマッピングしたリードのフィルタリングが含まれていた（テキストS1）。その後、MEGAHIT v1.1.1 (85) を用いて全サンプルからのリードのcoassemblyを行い、各サンプルのリードを bowtie2 v2.3.4.3 (86) でcoassemblyにマッピングした (テキストS1)。残りの解析の大部分は、コンティグ分類の割り当て(88)、遺伝子呼び出し(89)、シングルコピー遺伝子の同定(90)、遺伝子アノテーション(91-93)、手動ビニングと3つのMAGのキュレーションなど、以前に記述したようにAnvi'o v6.2 and v7.0 (87) によって行われました (9)。MAGの品質統計はCheckM v1.1.3 (94)を用いて作成され、3つのMAGはすべてMycoplasmataceaeに位置づけられることもわかった。より具体的なMAGの分類学的同定は、各16S遺伝子を抽出し、16SアンプリコンシーケンスデータセットからASVと照合することによって行った。各MAGに関連する16S遺伝子を確認するため、選択したサンプル（162E、166E、361E）について、上記のようにシングルアセンブリとビニングが行われた。
パンゲノム比較とファイロゲノミクス。
作成した3つのマイコプラズマMAGを、選択したMycoplasmaおよびUreaplasma参照ゲノムと比較した（accessions available at https://github. com/jcbrealey/cestode_microbiome）と、本研究で解析したのと同じサンプルコホート由来の8匹の宿主サケから得た腸内容物サンプルから作成した "Candidatus Mycoplasma salmoninae salar" を含むサケ科マイコプラズマ関連ゲノムを比較検討した。また、ニジマス（Oncorhynchus mykiss）由来の "Candidatus Mycoplasma salmoninae mykiss"、ヨーロッパコショウダイ（Coregonus lavaretus）由来の "Candidatus Mycoplasma lavaretus "も含まれています（9）。参照FASTAリードは、Anvi'oで比較パンゲノム解析を行う前に、上記のようにAnvi'oプラットフォームでアノテーションを行いました（テキストS1）。その後、pyANI (95)を用いて各ゲノム/MAGについてペアワイズ平均塩基同一性(ANI)を算出した。各ゲノムについて、遺伝子クラスタと機能アノテーションを抽出した。追加の機能アノテーションは、ストップコドンのマイコプラズマ・リードスルー（98）を考慮し、RAST（96、97）を用いて実施された。その後、R v4.0.2にて探索的解析を行った。
系統樹を構築するために、B. pumilusをアウトグループとして、上記と同じ方法で38の追加マイコプラズマ参照ゲノムをAnvi'oで処理した（アクセッションはhttps://github.com/jcbrealey/cestode_microbiome）。各ゲノムのすべてのHMMヒットのアミノ酸配列を連結し、RAxML v8.2.11 (77, 78) を用いて最尤系統樹を作成した（テキストS1）。得られた系統樹はFigTree v1.4.3で可視化した。
補足資料
テキストS1
補足の方法。テキストS1、PDFファイル、0.2 MBをダウンロード。
著作権 © 2022 Brealey et al.
このコンテンツは、クリエイティブ・コモンズ表示 4.0 国際ライセンスの条項の下で配布されています。
データの利用可能性
アンプリコンおよびメタゲノム配列の生データ、ならびに3つの個々のドラフトMAGのビニングされたメタゲノム集合体は、BioProject accession no.でEuropean Nucleotide Archiveに寄託されました。PRJEB51496。個別およびサンプルのメタデータ、ASVカウントデータ、MAG遺伝子群データ、追加の品質管理図、解析に使用したRスクリプトはGitHub (https://github.com/jcbrealey/cestode_microbiome) で公開されています。
謝辞
本研究は、FHF-Norwegian Seafood Research Fund ("HoloFish," grant no. 901436), Danish National Research Foundation (CEH-DNRF143) および欧州連合の Horizon 2020 Action "HoloFood" (817729) からMTLとMDMに資金提供されたものである。本研究は、Parasite Microbiome Projectの一部です。
このプロジェクトにご協力いただいた以下の方々に感謝いたします。Cathrine Kalgraff, Marcus Thomas Pius Gilbert, Mikkel Sinding, Filipe Vieira, Maria Karm, Martin Nielsen, Even Fjære and Annette Bernhard（野外でのサンプリングに協力）、Luisa dos Santos Bay Nielsen（データ生成に協力）、Tom Delmont（メタゲノム解析とAnvi'oの助言）、Håkon Hansen（サーモンのEubothrium感染について議論に協力）。
Harald Sveierは、今回の調査で使用した魚を含む養殖アトランティックサーモンの生産、マーケティング、販売を行うLerøy Seafood Groupに勤務している。また、Lerøy Seafood Groupは本調査の資金の一部を提供した。他のすべての著者は、競合する利害関係を宣言していない。
補足資料
ファイル (mbio.00679-22-s0001.pdf)
ダウンロード
ファイル(mbio.00679-22-s0002.pdf)
ダウンロード
ファイル(mbio.00679-22-s0003.pdf)
ダウンロード
ファイル(mbio.00679-22-s0004.pdf)
ダウンロード
ファイル（mbio.00679-22-s0005.pdf)
ダウンロード
ファイル（mbio.00679-22-s0006.pdf)
ダウンロード
ファイル（mbio.00679-22-s0007.pdf)
ダウンロード
ファイル（mbio.00679-22-s0008.pdf)
ダウンロード
ファイル(mbio.00679-22-s0009.pdf)
ダウンロード
ファイル(mbio.00679-22-s0010.pdf)
ダウンロード
ASMは、論文にリンクされている、あるいは論文を通じてアクセスできるSupplemental Materialの著作権を所有しません。著者は、ASMに補足資料を公開するための非独占的かつ世界的なライセンスを付与しています。再利用する場合は、対応する著者に直接連絡してください。
参考文献
1.
McFall-Ngai M, Hadfield MG, Bosch TCG, Carey HV, Domazet-Lošo T, Douglas AE, Dubilier N, Eberl G, Fukami T, Gilbert SF, Hentschel U, King N, Kjelleberg S, Knoll AH, Kremer N, Mazmanian SK, Metcalf JL, Nealson K, Pierce NE, Rawls JF, Reid A, Ruby EG, Rumpho M, Sanders JG, Tautz D, Wernegreen JJ. 2013. Animals in a bacterial world, a new imperative for the life sciences. Proc Natl Acad Sci USA 110:3229-3236.
引用元へ
クロスリファレンス
PubMed
国際標準化機構
Google Scholar
2.
Li M, Wang B, Zhang M, Rantalainen M, Wang S, Zhou H, Zhang Y, Shen J, Pang X, Zhang M, Wei H, Chen Y, Lu H, Zuo J, Su M, Qiu Y, Jia W, Xiao C, Smith LM, Yang S, Holmes E, Tang H, Zhao G, Nicholson JK, Li L, Zhao L. 2008年。共生腸内細菌は、ヒトの代謝表現型を調節する。プロックNatl Acad Sci USA 105:2117-2122。
引用元へ
Crossref
PubMed
国際学会
Google Scholar
3.
De Palma G, Blennerhassett P, Lu J, Deng Y, Park AJ, Green W, Denou E, Silva MA, Santacruz A, Sanz Y, Surette MG, Verdu EF, Collins SM, Bercik P. 2015年. 母子分離マウスにおける行動表現型の微生物叢と宿主の決定因子。Nat Commun 6:7735.
引用元へ
Crossref
PubMed
Google Scholar
4.
Wu H-J、Wu E. 2012。免疫恒常性・自己免疫における腸内細菌叢の役割。Gut Microbes 3:4-14.
引用元へ
クロスリファレンス
PubMed
国際学会
Google Scholar
5.
Kelly C, Salinas I. 2017. Under pressure: commensal microbiota and the teleost immune systemの間の相互作用。Front Immunol 8:559.
引用元へ移動
Crossref
PubMed
情報科学研究機構
Google Scholar
6.
Qin Y, Havulinna AS, Liu Y, Jousilahti P, Ritchie SC, Tokolyi A, Sanders JG, Valsta L, Brożyńska M, Zhu Q, Tripathi A, Vázquez-Baeza Y, Loomba R, Cheng S, Jain M, Niiranen T, Lahti L, Knight R, Salomaa V, Inouye M, Méric G. 2022年(平成22年) 単一集団コホートにおけるヒト腸内細菌叢と発症疾患に対する宿主遺伝学と食事の複合的影響。Nat Genet 54:134-142.
引用元へ
Crossref
PubMed
ISI
Google Scholar
7.
Lopera-Maya EA, Kurilshikov A, van der Graaf A, Hu S, Andreu-Sánchez S, Chen L, Vila AV, Gacesa R, Sinha T, Collij V, Klaassen MAY, Bolte LA, Gois MFB, Neerincx PBT, Swertz MA, Harmsen HJM, Wijmenga C, Fu J, Weersma RK, Zhernakova A, Sanna S, LifeLines Cohort Study,（以下LLC研究会という）。2022. オランダ・マイクロバイオーム・プロジェクト参加者7,738名における宿主遺伝の腸内細菌叢への影響。Nat Genet 54:143-151.
引用元へ
Crossref
PubMed
ISI
Google Scholar
8.
Theis KR, Dheilly NM, Klassen JL, Brucker RM, Baines JF, Bosch TCG, Cryan JF, Gilbert SF, Goodnight CJ, Lloyd EA, Sapp J, Vandenkoornhuyse P, Zilber-Rosenberg I, Rosenberg E, Bordenstein SR. 2016. ホロゲノムの概念を正しく理解する：宿主とそのマイクロバイオームの生態進化的フレームワーク」mSystems 1:e00028-16.
引用元へ
Crossref
PubMed
グーグルスカラー
9.
Rasmussen JA, Villumsen KR, Duchene D, Puetz LC, Delmont TO, Sveier H, Præbel K, Jørgensen L von G, Martin MD, Gilbert MTP, Bojesen AM, Kristiansen K, Limborg MT. 2021. ゲノム分解メタゲノム解析により、マイコプラズマとサケ科宿主の相互依存関係が示唆された。Commun Biol 4:579.

クロスリファレンス
PubMed
Google Scholar
10.
Zepeda Mendoza ML、Xiong Z、Escalera-Zamudio M、Runge AK、Thézé J、Streicker D、Frank HK、Loza-Rubio E、Liu S、Rider OA、Samaniego Castruita JA、Katzourakis A、Pacheco G、Taboada B, Löber U, Pybus OG, Li Y, Rojas-Anaya E, Bohmann K, Carmona Baez A, Arias CF, Liu S, Greenwood AD, Bertelsen MF, White NE, Bunce M, Zhang G, Sicheritz-Pontén T, Gilbert MPT. 2018. Hologenomic adaptations underlying the evolution of sanguivory in the common vampire bat. Nat Ecol Evol 2:659-668。
引用元へ移動
Crossref
PubMed
Google Scholar
11.
Rudman SM, Greenblum S, Hughes RC, Rajpurohit S, Kiratli O, Lowder DB, Lemmon SG, Petrov DA, Chaston JM, Schmidt P. 2019年. マイクロバイオーム組成は、Drosophila melanogasterの迅速なゲノム適応を形成する。Proc Natl Acad Sci USA 116:20025-20032.
引用元へ移動
Crossref
PubMed
情報科学研究機構
Google Scholar
12.
Strand MA, Jin Y, Sandve SR, Pope PB, Hvidsten TR. 2021. Transkingdom network analysis provides insight into host-microbiome interactions in Atlantic salmon.アトランティックサーモンにおけるトランスキングダムネットワーク解析による宿主とマイクロバイオームの相互作用の解明。このような場合、「震災の影響」を考慮する必要がある。
引用元へ
論文
パブコメ
国際学会
Google Scholar
13.
Richards AL, Muehlbauer AL, Alazizi A, Burns MB, Findley A, Messina F, Gould TJ, Cascardo C, Pique-Regi R, Blekhman R, Luca F. 2019年. 腸内細菌叢は、宿主の遺伝子制御に広範囲かつ修正可能な影響を与える。 mSystems 4:e00323-18.
引用元へ
Crossref
PubMed
グーグルスカラー
14.
Mazmanian SK, Liu CH, Tzianabos AO, Kasper DL. 2005. 共生細菌の免疫調節分子は、宿主免疫系の成熟を誘導する。細胞 122:107-118.
引用元へ
クロスリファレンス
パブコメ
国際研究交流大学校
Google Scholar
15.
Singh R, Chandrashekharappa S, Bodduluri SR, Baby BV, Hegde B, Kotla NG, Hiwale AA, Saiyed T, Patel P, Vijay-Kumar M, Langille MGI, Douglas GM, Cheng X, Rouchka EC, Waigel SJ, Dryden GW, Alatassi H, Zhang H-G, Haribabu B, Vemula PK, Jala VR. 2019. Nrf2経路を介した微生物代謝物による腸管バリア完全性の強化。Nat Commun 10:89.
引用元へ移動
Crossref
PubMed
Google Scholar
16.
テリオットCM、ケーニグスクネヒトMJ、カールソンPE、Jr、ハットンGE、ネルソンAM、リーB、ハフナグルGB、ZリーJ、ヤングVB. 2014. マウスの腸内マイクロバイオームとメタボロームにおける抗生物質誘発性のシフトは、クロストリジウム・ディフィシル感染症への感受性を高める。Nat Commun 5:3114.
引用元へ
クロスリファレンス
パブコメ
Google Scholar
17.
Schuijt TJ, Lankelma JM, Scicluna BP, de Sousa e Melo F, Roelofs JJTH, de Boer JD, Hoogendijk AJ, de Beer R, de Vos A, Belzer C, de Vos WM, van der Poll T, Wiersinga WJ. 2016. 腸内細菌叢は、肺炎球菌性肺炎に対する宿主防御において保護的な役割を果たす。ガット65:575-583.
引用元へ
Crossref
PubMed
ISI
Google Scholar
18.
Nyholm L, Koziol A, Marcos S, Botnen AB, Aizpurua O, Gopalakrishnan S, Limborg MT, Gilbert MTP, Alberdi A. 2020年. ホロオミクス：基礎および応用生物学研究のための統合された宿主-微生物相マルチオミクス。
引用元へ
クロスリファレンス
PubMed
Google Scholar
19.
ウィリアムズAR、マイヒルLJ、ストルゼンバッハS、ネイサムP、メイヤーH、ニールセンDS、タムスボルグSM。2021. Emerging interactions between diet, gastrointestinal helminth infection, and the gut microbiota in livestock（家畜の食事、消化管蠕虫感染、腸内細菌叢の間の新たな相互作用）。BMC Vet Res 17:62.
引用元へ
Crossref
PubMed
国際研究交流大学校
Google Scholar
20.
Koch H, Schmid-Hempel P. 2011. 社会的に伝達される腸内細菌叢は、腸内寄生虫に対してマルハナバチを保護する。を参照。
引用元へ
Crossref
PubMed
国際標準化機構
Google Scholar
21.
Hahn MA, Piecyk A, Jorge F, Cerrato R, Kalbe M, Dheilly NM. 2022. 宿主の表現型とマイクロバイオームは、感染状態、寄生虫の遺伝子型、寄生虫のマイクロバイオーム構成によって変化する。Mol Ecol 31:1577-1594.

クロスリファレンス
PubMed
国際標準化機構
Google Scholar
22.
Gaulke CA, Martins ML, Watral VG, Humphreys IR, Spagnoli ST, Kent ML, Sharpton TJ. 2019. 宿主-微生物-寄生虫の相互作用の縦断的評価により、ゼブラフィッシュの腸内マイクロバイオームとPseudocapillaria tomentosa感染および病理との関連性が解決された。マイクロバイオーム7:10。

Crossref
PubMed
Google Scholar
23.
White EC, Houlden A, Bancroft AJ, Hayes KS, Goldrick M, Grencis RK, Roberts IS. 2018. Manipulation of host and parasite microbiotas: survival strategies during chronic nematode infection. Sci Adv 4:eaap7399.
引用元へ
Crossref
PubMed
Google Scholar
24.
Dheilly NM, Martínez JM, Rosario K, Brindley PJ, Fichorova RN, Kaye JZ, Kohl KD, Knoll LJ, Lukeš J, Perkins SL, Poulin R, Schriml L, Thompson LR. 2019年. パラサイトマイクロバイオームプロジェクト：グランドチャレンジ。PLoS Pathog 15:e1008028.

Crossref
PubMed
アイエスアイ
Google Scholar
25.
Jorge F, Brealey JC, Brindley PJ, Buysse M, Cantacessi C, Duron O, Fichorova R, Fitzpatrick CR, Hahn M, Hunter C, Hervé V, Knoll LJ, Kohl KD, Lalle M, Lukeš J, Martínez JM, Perkins SL, Poulin R, Rosario K, Schneider AC, Schriml LM, Thompson LR, Walls RL, Dheilly NM. 2022. MIxS-SA：共生微生物からの配列データの最小情報基準を定義するMIxS拡張。Isme Commun 2:9.
引用元へ
クロスリファレンス
Google Scholar
26.
Landmann F, Voronin D, Sullivan W, Taylor MJ. 2011. 抗生物質治療の抗フィラリア活性は、フィラリア線虫からウォルバキアを枯渇させた後の広範なアポトーシスに起因している。PLoS Pathog 7:e1002351.
引用元へ
Crossref
PubMed
ISI
Google Scholar
27.
レイノルズLA、フィンレイBB、マイゼルスRM. 2015. Cohabitation in the Intestine: interactions among helminth parasites, bacterial microbiota, and host immunity. J Immunol 195:4059-4066.
引用元へ
Crossref
PubMed
国際研究交流大学校
Google Scholar
28.
Saksvik M, Nylund A, Nilsen F, Hodneland K. 2001. Eubothrium sp. (Cestoda: Pseudophyllidea) によるアトランティックサーモン (Salmo salar) の実験的感染：寄生虫のライフサイクル、発生および成長の側面に関する観察。Folia Parasitol (Praha) 48:118-126.
引用元へ
Crossref
PubMed
ISI
Google Scholar
29.
イドリスOA、ウィントラOA、アフォラヤンAJ. 2019. Helminthiases; prevalence, transmission, host-parasite interactions, resistance to common synthetic drugs and treatment. Heliyon 5:e01161.

Crossref
PubMed
グーグル・スカラー
30.
フィッツパトリックJL. 2013. グローバルな食糧安全保障：獣医寄生虫と寄生虫学者の影響。Vet Parasitol 195:233-248。

Crossref
PubMed
ISI
Google Scholar
31.
Shinn AP, Pratoomyot J, Bron JE, Paladini G, Brooker EE, Brooker AJ. 2015. グローバルな水産養殖に対するプロティスタンとメタゾアンの寄生虫の経済コスト。寄生虫学142:196-270.

Crossref
PubMed
アイエスアイ
Google Scholar
32.
Bristow GA, Berland B. 1991. Eubothrium sp. (Cestoda: Pseudophyllidea) 感染が養殖サケ (Salmo salar L.) の成長に与える長期的かつ低レベルの影響。Aquaculture 98:325-330.

クロスリファレンス
国際標準化機構
Google Scholar
33.
Saksvik M, Nilsen F, Nylund A, Berland B. 2001. Eubothrium sp. (Cestoda: Pseudophyllidea) on the growth of Atlantic salmon, Salmo salar L. J Fish Diseases 24:111-119.

Crossref
ISI
Google Scholar
34.
Holben WE, Williams P, Gilbert MA, Saarinen M, Särkilahti LK, Apajalahti JHA. 2002. 腸内細菌叢の系統解析により、養殖および野生のサケに新規マイコプラズマの系統が存在することが示された。Microb Ecol 44:175-185.
引用元へ
Crossref
PubMed
国際学会
Google Scholar
35.
Dehler CE, Secombes CJ, Martin SAM. 2017. Seawater transfer alters the intestinal microbiota profiles of Atlantic salmon (Salmo salar L.)（海水移動はアトランティックサーモンの腸内細菌叢を変化させる）。Sci Rep 7:13877.
引用元へ移動
Crossref
PubMed
Google Scholar
36.
Llewellyn MS, McGinnity P, Dionne M, Letourneau J, Thonier F, Carvalho GR, Creer S, Derome N. 2016.（英語）。アトランティックサーモン（Salmo salar）腸内細菌群の生物地理学。ISME J 10:1280-1284.
引用元へ
Crossref
PubMed
国際標準化機構
Google Scholar
37.
Li Y, Bruni L, Jaramillo-Torres A, Gajardo K, Kortner TM, Krogdahl Å. 2021. アトランティックサーモンの海水期における食餌性昆虫食に対する消化物および粘膜関連腸内細菌叢の異なる反応。Anim Microbiome 3:8.

Crossref
PubMed
Google Scholar
38.
Bozzi D, Rasmussen JA, Carøe C, Sveier H, Nordøy K, Gilbert MTP, Limborg MT. 2021. サケの腸内細菌叢は病気の感染状態と相関する：養殖動物の健康状態をモニタリングするための可能性。Anim Microbiome 3:30.

Crossref
PubMed
Google Scholar
39.
Love M, Teebken-Fisher D, Hose JE, Farmer JJ, III, Hickman FW, Fanning GR. 1981. Vibrio damsela, a marine bacterium, cause skin ulcers on the damselfish Chromis punctipinnis. Science 214:1139-1140.

Crossref
PubMed
国際標準化機構
Google Scholar
40.
Ina-Salwany MY, Al-Saari N, Mohamad A, Mursidi FA, Mohd-Aris A, Amal MNA, Kasai H, Mino S, Sawabe T, Zamri-Saad M. 2019年. 魚のビブリオシス：病気の発生と予防に関するレビュー。J Aquat Anim Health 31:3-22.

クロスレフ
PubMed
アイエスアイ
Google Scholar
41.
Egidius E, Wiik R, Andersen K, Hoff KA, Hjeltnes B. 1986. 魚類の新しい病原体であるVibrio salmonicida sp. Int J Syst Bacteriol 36:518-520.

クロスリファレンス
Google Scholar
42.
Leisner JJ, Laursen BG, Prévost H, Drider D, Dalgaard P. 2007. Carnobacterium: positive and negative effects in the environment and in foods. FEMS Microbiol Rev 31:592-613.
引用元へ
Crossref
PubMed
国際標準化機構
Google Scholar
43.
Wang C, Sun G, Li S, Li X, Liu Y. 2018. Recirculating aquaculture systemにおける健康なアトランティックサーモンと不健康なアトランティックサーモン Salmo salar L.の腸内細菌叢。J Ocean Limnol 36:414-426.
引用元へ移動
Crossref
Google Scholar
44.
McKenney EA, Williamson L, Yoder AD, Rawls JF, Bilbo SD, Parker W. 2015. Alteration of the rat cecal microbiome during colonization with the helminth Hymenolepis diminuta. Gut Microbes 6:182-193.
引用元へ
Crossref
PubMed
国際研究交流大学校
Google Scholar
45.
Aivelo T, Norberg A. 2018. 寄生虫-微生物叢の相互作用は、野生哺乳類の腸内群集に潜在的に影響を与える。J Anim Ecol 87:438-447.
引用元へ
Crossref
PubMed
国際研究交流大学校
Google Scholar
46.
Green TJ, Smullen R, Barnes AC. 2013. Dietary soybean protein concentrate-induced intestinal disorder in marine farmed Atlantic salmon, Salmo salar is associated with alterification in gut microbiota. Vet Microbiol 166:286-292.
引用元へ
Crossref
PubMed
国際研究交流大学校
Google Scholar
47.
Bano N, Smith AD, Bennett W, Vasquez L, Hollibaugh JT. 2007. カリフォルニアの5つの塩湿地から採取したLong-Jawed mudsucker, Gillichthys mirabilisの腸内におけるマイコプラズマの優位性。Environ Microbiol 9:2636-2641.
引用元へ
Crossref
PubMed
国際標準化機構
Google Scholar
48.
Xing M, Hou Z, Yuan J, Liu Y, Qu Y, Liu B. 2013. Xing M, Ho Z, Yuan J, Liu Y, Qu Y, Liu B. 2013. 養殖ターボット成魚の消化管マイクロバイオームの分類および機能メタゲノムプロファイリング. FEMS Microbiol Ecol 86:432-443.
引用元へ
Crossref
PubMed
国際学会
Google Scholar
49.
Kim D-H, Brunt J, Austin B. 2007. ニジマス（Oncorhynchus mykiss）の腸管内容物および粘液の微生物多様性。J Appl Microbiol 102:1654-1664.
引用元へ
Crossref
PubMed
国際学会
Google Scholar
50.
Stadtl Ander CT, Lotz W, Körting W, Kirchhoff H. 1995. Mycoplasma mobile strain 163 K による魚類鰓上皮細胞壊死：in-vivo および in-vitro 感染の比較。J Comp Pathol 112:351-359.

Crossref
PubMed
アイエスアイ
Google Scholar
51.
Burns AR, Watral V, Sichel S, Spagnoli S, Banse AV, Mittge E, Sharpton TJ, Guillemin K, Kent ML. 2018. 同棲によるゼブラフィッシュの一般的な腸の新生物の伝達。J Fish Dis 41:569-579.
引用元へ
Crossref
PubMed
国際研究交流大学校
Google Scholar
52.
Kashinskaya EN, Simonov EP, Izvekova GI, Parshukov AN, Andree KB, Solovyev MM. 2020. パーチ（Perca fluviatilis L. 1758）の消化管内微生物群集の組成とパーチ消化管に寄生する条虫類。J Fish Dis 43:23-38.

Crossref
PubMed
情報科学研究機構
Google Scholar
53.
イズベコワGI、ラプテバNA。2004. 魚類の消化器輸送表面に関連する微生物叢とその寄生性節足動物。ロシアンジェイエコロジー35:176-180.
引用元へ
クロスリファレンス
国際標準化機構
Google Scholar
54.
Jorge F, Dheilly NM, Poulin R. 2020. マルチホスト寄生虫の個体発生を通してのコアマイクロバイオームの持続性。Front Microbiol 11:954.

Crossref
PubMed
国際標準化機構
Google Scholar
55.
Dandekar T, Snel B, Schmidt S, Lathe W, Suyama M, Huynen M, Bork P. 2002年. 臼歯部の比較ゲノム解析、p255-278。Razin S, Herrmann R (ed), Molecular biology and pathogenicity of Mycoplasmas. Springer, Boston, MA.
引用元へ
クロスリファレンス
Google Scholar
56.
Persson ME, Larsson P, Stenroth P. 2007. アトランティックサーモンとその腸管内寄生虫 Eubothrium crassum の δ15N および δ13C の分画。J Fish Biology 71:441-452.
引用元へ
クロスリファレンス
国際標準化機構
Google Scholar
57.
Blötz C, Stülke J. 2017. Mycoplasmaにおけるグリセロール代謝とその病原性への関与。FEMS Microbiol Rev 41:640-652.
引用元へ移動
Crossref
PubMed
国際研究交流大学校
Google Scholar
58.
Vaughan JA, Tkach VV, Greiman SE. 2012. 新リケッチア属の共生生物：多様性、伝播、分布。を参照。
引用元へ
Crossref
PubMed
国際標準化機構
Google Scholar
59.
Dessi D, Rappelli P, Diaz N, Cappuccinelli P, Fiori PL. 2006. Mycoplasma hominis and Trichomonas vaginalis: a unique case of symbiotic relationship between two obligate human parasites（マイコプラズマ・ホミニスとトリコモナス膣炎：2つの偏性ヒト寄生虫の共生関係のユニークなケース）。Front Biosci 11:2028-2034.
引用元へ
Crossref
PubMed
情報科学研究機構
Google Scholar
60.
Deenonpoe R, Chomvarin C, Pairojkul C, Chamgramol Y, Loukas A, Brindley PJ, Sripa B. 2015. 発がん性肝フランクスのOpisthorchis viverriniはHelicobacterの種のリザーバーである。Asian Pac J Cancer Prev 16:1751-1758。
引用元へ
Crossref
PubMed
Google Scholar
61.
Wang Y, Huang JM, Zhou YL, Almeida A, Finn RD, Danchin A, He LS. 2020. 拡大する未培養環境Tenericutesのファイロゲノミクスは、その病原性とBacilliとの進化的関係に対する洞察を提供します。BMC Genomics 21:408.
引用元へ
クロスリファレンス
PubMed
ISI
Google Scholar
62.
Yu Y, Lee C, Kim J, Hwang S. 2005. 定量的リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応を用いたメタン生成コミュニティ検出のためのグループ特異的プライマーおよびプローブセット。Biotechnol Bioeng 89:670-679.
引用元へ
クロスリファレンス
PubMed
ISI
Google Scholar
63.
DeAngelis MM, Wang DG, Hawkins TL. 1995. PCR産物の分離のための固相可逆的固定化。Nucleic Acids Res 23:4742-4743.
引用元へ
Crossref
PubMed
国際標準化機構
Google Scholar
64.
Carøe C, Gopalakrishnan S, Vinner L, Mak SST, Sinding MHS, Samaniego JA, Wales N, Sicheritz-Pontén T, Gilbert MTP. 2018. 分解されたDNAのシングルチューブ・ライブラリー調製。Methods Ecol Evol 9:410-419.
引用元へ
Crossref
Google Scholar
65.
Mak SST, Gopalakrishnan S, Carøe C, Geng C, Liu S, Sinding MHS, Kuderna LFK, Zhang W, Fu S, Vieira FG, Germonpré M, Bocherens H, Fedorov S, Petersen B, Sicheritz-Pontén T, Marques-Bonet T, Zhang G, Jiang H, Gilbert MTP. 2017. BGISEQ-500 vs Illumina HiSeq2500シーケンスプラットフォームの古ゲノムシーケンスにおける比較性能。Gigascience 6:gix049.
引用元へ移動
Crossref
ISI
Google Scholar
66.
Schubert M, Lindgreen S, Orlando L. 2016. AdapterRemoval v2：迅速なアダプターのトリミング、同定、リードのマージ。BMC Res Notes 9:88.

Crossref
PubMed
Google Scholar
67.
Callahan BJ, McMurdie PJ, Rosen MJ, Han AW, Johnson AJA, Holmes SP. 2016. DADA2: Illuminaアンプリコンデータからの高解像度サンプル推論。Nat Methods 13:581-583.
引用元へ
Crossref
PubMed
ISI
Google Scholar
68.
phyloseq: an R package for reproducible interactive analysis and graphics of microbiome census data（フィロセク：マイクロバイオームセンサスデータの再現性の高いインタラクティブな解析とグラフィックスのためのRパッケージ）。PLoS One 8:e61217.
引用元へ
クロスリファレンス
パブコメ
国際標準化機構
Google Scholar
69.
Davis NM, Proctor DM, Holmes SP, Relman DA, Callahan BJ. 2018. マーカー遺伝子およびメタゲノミクスデータにおける汚染配列の簡単な統計的同定と除去。Microbiome 6:226.
引用元へ移動
Crossref
PubMed
Google Scholar
70.
Minich JJ, Sanders JG, Amir A, Humphrey G, Gilbert JA, Knight R. 2019. マイクロバイオーム研究におけるwell-to-well汚染の定量化と理解。 mSystems 4:e00186-19.
引用元へ移動
Crossref
PubMed
グーグルスカラー
71.
Gloor GB, Wu JR, Pawlowsky-Glahn V, Egozcue JJ. 2016. It's all relative: Analyzing microbiome data as compositions. Ann Epidemiol 26:322-329.
引用元へ
Crossref
PubMed
ISI
Google Scholar
72.
アルベルディ・A、ギルバート・MTP. 2019. DNAベースの多様性解析へのヒル数の適用ガイド。Mol Ecol Resour 19:804-817.
引用元へ移動
Crossref
PubMed
国際標準化機構
Google Scholar
73.
Mallick H, Rahnavard A, McIver LJ, Ma S, Zhang Y, Nguyen LH, Tickle TL, Weingart G, Ren B, Schwager EH, Chatterjee S, Thompson KN, Wilkinson JE, Subramanian A, Lu Y, Waldron L, Paulson JN, Franzosa EA, Bravo HC, Huttenhower C. 2021年. 集団規模のメタオミクス研究における多変量関連発見。PLoS Comput Biol 17:e1009442.
引用元へ
クロスリファレンス
PubMed
ISI
Google Scholar
74.
マフ S、ニルセン EB、オハラ RB、ネーター CR. 2021. エビデンスの言語で結果セクションを書き直す。を参照。
引用元へ
Crossref
PubMed
国際標準化機構
Google Scholar
75.
Bolyen E, Rideout JR, Dillon MR, Bokulich NA, Abnet CC, Al-Ghalith GA, Alexander H, Alm EJ, Arumugam M, Asnicar F, Bai Y, Bisanz JE, Bittinger K, Brejnrod A, Brislawn CJ, Brown CT, Callahan BJ, Caraballo-Rodríguez AM, Chase J, Cope EK, Da Silva R, Diener C, Dorrestein PC, Douglas GM, Durall DM, Duvallet C, Edwardson CF, Ernst M, Estaki M, Fouquier J, Gauglitz JM, Gibbons SM, Gibson DL, Gonzalez A, Gorlick K, Guo J, Hillmann B, Holmes S, Holste H, Huttenhower C, Huttley GA, Janssen S, Jarmusch AK, Jiang L, Kaehler BD, Kang KB, Keefe CR, Keim P, Kelley ST, Knights D, et al.（日本）。2019. QIIME 2を用いた再現可能、インタラクティブ、スケーラブル、拡張可能なマイクロバイオームデータサイエンス。 Nat Biotechnol 37:852-857.
引用元へ移動
クロスリファレンス
PubMed
アイエスアイ
Google Scholar
76.
加藤紘一、スタンドレーDM. 2013. MAFFTマルチプルシーケンスアライメントソフトウェアバージョン7：性能と使いやすさの向上。Mol Biol Evol 30:772-780.
引用元へ
クロスリファレンス
パブコメ
ISI
Google Scholar
77.
Stamatakis A. 2014. RAxML version 8: a tool for phylogenetic analysis and post-analysis of large phylogenies(RAxMLバージョン8：大規模系統解析のためのツール)。Bioinformatics 30:1312-1313.

Crossref
PubMed
アイエスアイ
Google Scholar
78.
Stamatakis A, Hoover P, Rougemont J. 2008. RAxMLウェブサーバー用の高速ブートストラップアルゴリズム。このような場合、「曖昧さ」を解消することが重要です。

クロスリファレンス
PubMed
ISI
Google Scholar
79.
Shen W, Le S, Li Y, Hu F. 2016. SeqKit: a cross-platform and ultrafast toolkit for FASTA/Q file manipulation(FASTA/Qファイル操作のためのクロスプラットフォームかつ超高速なツールキット)。PLoS One 11:e0163962.
引用元へ
Crossref
PubMed
ISI
Google Scholar
80.
Lien S, Koop BF, Sandve SR, Miller JR, Kent MP, Nome T, Hvidsten TR, Leong JS, Minkley DR, Zimin A, Grammes F, Grove H, Gjuvsland A, Walenz B, Hermansen RA, Von Schalburg K, Rondeau EB, Di Genova A, Samy JKA, Olav Vik J, Vigeland MD, Caler L, Grimholt U, Jentoft S, Inge Våge D, De Jong P, Moen T, Baranski M, Palti Y, Smith DR, Yorke JA, Nederbragt AJ, Tooming-Klunderud A, Jakobsen KS, Jiang X, Fan D, Hu Y, Liberles DA, Vidal R, Iturra P, Jones SJM, Jonassen I, Maass A, Omholt SW, Davidson WS. 2016. アトランティックサーモンのゲノムは、再二倍体化に関する洞察を提供する。ネイチャー533:200-205.
引用元へ
Crossref
PubMed
国際標準化機構
Google Scholar
81.
Li H. 2013. BWA-MEMによるシーケンスリード、クローン配列、アセンブリコンティグのアライメント。arXiv 1303.3997 [q-bio.GN]. https://arxiv.org/abs/1303.3997v2.
引用元へ
Google Scholar
82.
Li H, Durbin R. 2009. このような場合、「Burrows-Wheeler変換」を用いて、高速かつ高精度なショートリードのアライメントを行います。バイオインフォマティクス 25:1754-1760.
引用元へ
クロスリファレンス
PubMed
ISI
Google Scholar
83.
Li H, Handsaker B, Wysoker A, Fennell T, Ruan J, Homer N, Marth G, Abecasis G, Durbin R, 1000 Genome Project Data Processing Subgroup. 2009. このような場合、「Sequence Alignment/Map format and SAMtools」（シーケンスアライメント/マップフォーマットとSAMツール）を使用します。バイオインフォマティクス 25:2078-2079.
引用元へ
Crossref
PubMed
国際標準化機構
Google Scholar
84.
クインランAR、ホールIM。2010. BEDTools: a flexible suite of utilities for comparing genomic features（BEDTools：ゲノム特徴を比較するための柔軟なユーティリティ群）。バイオインフォマティクス 26:841-842.
引用元へ
クロスリファレンス
パブコメ
ISI
Google Scholar
85.
Li D, Liu C-M, Luo R, Sadakane K, Lam T-W. 2015. MEGAHIT: an ultra-fast single-node solution for large and complex metagenomics assembly via succinct de Bruijn graph.（MEGAHIT：大規模で複雑なメタゲノム・アセンブリのための超高速シングルノード・ソリューション）。バイオインフォマティクス 31:1674-1676.
引用元へ
Crossref
PubMed
ISI
Google Scholar
86.
Langmead B, Salzberg SL. 2012. Bowtie 2によるギャップリードの高速アライメント。Nat Methods 9:357-359.
引用元へ
クロスリファレンス
パブコメ
ISI
Google Scholar
87.
Eren AM, Esen OC, Quince C, Vineis JH, Morrison HG, Sogin ML, Delmont TO. 2015. Anvi'o: an advanced analysis and visualization platform for 'omics data. PeerJ 3:e1319.
引用元へ
Crossref
パブコメ
グーグルスカラー
88.
Wood DE, Lu J, Langmead B. 2019. Kraken 2によるメタゲノム解析の改善。Genome Biol 20:257.
引用元へ移動
Crossref
PubMed
ISI
Google Scholar
89.
ハイアットD、チェンGL、ロカシオPF、ランドML、ラリマーFW、ハウザーLJ.2010. Prodigal: Prokaryotic gene recognition and translation initiation site identification. BMC Bioinformatics 11:119.
引用元へ
クロスリファレンス
PubMed
ISI
Google Scholar
90.
リーMD. 2019. GToTree: a user-friendly workflow for phylogenomics（GToTree：ファイロゲノミクスのためのユーザーフレンドリーなワークフロー）。バイオインフォマティクス 35:4162-4164.
引用元へ移動
Crossref
PubMed
国際標準化機構
Google Scholar
91.
Galperin MY, Wolf YI, Makarova KS, Vera Alvarez R, Landsman D, Koonin EV. 2021. COGデータベースの更新：微生物多様性、モデル生物、広範な病原体への注目。Nucleic Acids Res 49:D274-D281.
引用元へ
Crossref
パブコメ
国際標準化機構
Google Scholar
92.
Mistry J, Chuguransky S, Williams L, Qureshi M, Salazar GA, Sonnhammer ELL, Tosatto SCE, Paladin L, Raj S, Richardson LJ, Finn RD, Bateman A. 2021年. Pfam：2021年のタンパク質ファミリーデータベース。Nucleic Acids Res 49:D412-D419.
引用元へ
Crossref
PubMed
ISI
Google Scholar
93.
金久正明・古道正明・佐藤由美子・石黒渡辺正明・田辺正明・2021. KEGG：ウイルスと細胞性生物の統合。Nucleic Acids Res 49:D545-D551.
引用元へ
Crossref
PubMed
国際標準化機構
Google Scholar
94.
Parks DH, Imelfort M, Skennerton CT, Hugenholtz P, Tyson GW. 2015. CheckM: assess the quality of microbial genomes recovered from isolates, single cells, and metagenomes. Genome Res 25:1043-1055.
引用元へ
Crossref
PubMed
国際標準化機構
Google Scholar
95.
プリチャードL、グローバーRH、ハムフリスS、エルフィンストーンJG、トートIK. 2016. Genomics and taxonomy in diagnostics for food security: Soft-rotting enterobacterial plant pathogens. Anal Methods 8:12-24.
引用元へ
クロスリファレンス
ISI
Google Scholar
96.
Aziz RK, Bartels D, Best AA, DeJongh M, Disz T, Edwards RA, Formsma K, Gerdes S, Glass EM, Kubal M, Meyer F, Olsen GJ, Olson R, Osterman AL, Overbeek RA, McNeil LK, Paarmann D, Paczian T, Parrello B, Pusch GD, Reich C, Stevens R, Vassieva O, Vonstein V, Wilke A, Zagnitko O. 2008年. RASTサーバー: サブシステム技術を用いた迅速なアノテーション。BMC Genomics 9:75.
引用元へ
Crossref
PubMed
ISI
Google Scholar
97.
Overbeek R, Olson R, Pusch GD, Olsen GJ, Davis JJ, Disz T, Edwards RA, Gerdes S, Parrello B, Shukla M, Vonstein V, Wattam AR, Xia F, Stevens R. 2014年. SEEDとRapid Annotation of microbial genomes using Subsystems Technology (RAST). Nucleic Acids Res 42:D206-D214.
引用元へ
Crossref
PubMed
ISI
Google Scholar
98.
稲嶺JM、Ho KC、Loechel S、Hu PC. 1990. Mycoplasma pneumoniae, Mycoplasma genitalium, Mycoplasma gallisepticumによってUGAが停止コドンとしてではなく、トリプトファンコドンとして読まれることの証拠。J Bacteriol 172:504-506.
引用元へ
クロスリファレンス
PubMed
国際標準化機構
Google Scholar
全文を見るPDFをダウンロード
私たちのおすすめ
海溝に生息するハダカイワシ科魚類のマイクロバイオームには、類似の分類群や既知のピエゾフィルスが含まれる
mSphere, 2022
サンゴ-細菌共生の形成に寄与する宿主形質と系統性
mSystems, 2022
サンゴの休眠期における微生物相の入れ替わり
Appl Environ Microbiol、2022年
COVID-19における腸内細菌叢と宿主免疫応答の統合的解析
Xiaoguang Xuら、Frontiers of Medicine、2022年
淡水産カメの体部位によって異なるマイクロバイオームの多様性と構成
Donald T. McKnightら、Microbiology、2020年
晴れやかであれ。プラーク乾癬におけるビメキズマブ対セキュキヌマブ
Kristian Reichら、NEJM、2021年

この記事が気に入ったらサポートをしてみませんか？