次世代シークエンシング技術の出現により、ここ10年で、ヒトのマイクロバイオームから環境(水や土壌)、都市の表面に至るまで、メタゲノムやマイクロバイオーム研究が急増している。これらの研究はすべて、発見された配列をサンプルに見られる分類学的プロファイルに変換するバイオインフォマティクス解析に大きく依存している。しかし、分類学的アウトプットからの当面の課題は、データの解釈である。最適なpHや温度、ヒトマイクロバイオーム内での存在、胞子やバイオフィルムを形成する能力、抗菌薬感受性など、微生物の特性をより詳しく知ることは、発見されたマイクロバイオームの生化学的・生態学的ダイナミクスを理解する上でのキーとなる。MicrobeWiki、PATRIC、ARDB、IMG-JGIなど、これらの情報を含むデータベースがいくつか存在するにもかかわらず、これらのデータベースは、不完全であったり、特定の特性(例えば、抗菌抵抗性)に焦点を当てたものであったりする。Microbe Directoryは、これらのデータを集約し、そのアノテーションを拡張するオンラインツールでこのギャップを埋める。
キュレーションの対象となった明確な種のリストは、配列データから微生物群集の構成をプロファイリングするための計算ツールであるMetaPhlAn2データベースから生成された。MetaPhlAn2は、NCBIとRefSeqからの16,000以上のリファレンスゲノムから同定されたユニークなクレード特異的マーカー遺伝子に依存して動作する。このデータベースは、既知の生命の領域の7レベル(キングダムから株まで)の一貫した分類学的特徴付けを提供し、現在、そのデータベースでは7,500以上のユニークな種が同定されている。このデータベースは、マイクロバイオームおよびメタゲノム研究で広く使用されていることから、Microbe Directoryのために特別に選択された。さらに、研究者がデータベースに登録されている種を超えてMicrobe Directoryに貢献したり、拡張したりするための機能が組み込まれている(「Microbe Directoryの使用法」を参照)。
Microbe Directoryデータベースは、ニューヨーク市立大学(CUNY)ハンターカレッジ、マコーレーオナーズカレッジ、およびワイルコーネル医科大学の訓練を受けた学部生、大学院生、医学生からなるチームによって作成された(論文謝辞にある学生の全リスト)。学生研究者は応募者の中から選ばれ、3時間のトレーニングを受けた。a) 研究プロジェクトの目的と望ましい成果について説明し、b) 研究の対象となる各パラメータについて詳細かつ徹底的に説明し、c) 各種のパラメータをインターネットで検索する方法について明確な指示を与えた。また、10種のサンプルについての調査の実施方法についてのチュートリアルも提供された。研究を支援するためのアノテーションベースのウェブサイトのリストが与えられたが、それらのサイトのみを利用することに限定されなかった。(補足ファイル1)。
各エントリの後には、学生が入力した情報について利用した情報源への引用リンクを挿入した。各学生研究者は、週に10種、合計20週間、週に4~5時間の作業を行い、パラメータの作成を行った。学生がキュレーション中にミスをしないようにするために、プロジェクトの最初の3週間は厳重に監視し、入力内容に誤りがないかどうかをプロジェクトリーダーが手動でチェックした。最初の3週間のトライアルの後は、学生1人につき1週間に10種のエントリーからランダムに2種だけを手動でチェックした。かなりのエラー率(10種中3種以上の不正確なアノテーションが閾値となる)の結果、学生は翌週に10種のセット全体を再提出しなければならないことになった。手動でキュレーションされたデータベースには常にヒューマンエラーの可能性があるが、Microbe Directoryには、誰でもアカウントを作成してデータベース内の情報を編集・変更することができる機能がある。したがって、Microbeディレクトリは今後も成長・拡大を続ける可能性があるが、データベースのエラーを最小限に抑えることもできる。
Blogより
https://blog.f1000.com/2018/02/09/pooling-understanding-microbes/
学生がこのプロジェクトに採用された主な理由の1つは、科学をより公平でアクセスしやすいものにしたいという私たちの思いがあったからです。私たちには、チャンスさえ与えられれば、科学に大きな貢献をすることができる多くの優秀な新進気鋭の人材がいます。このようなプロジェクトは、タイムリーに完了させるために大規模な人員を必要としますが、若い科学者が自分たちのスキルを自主的に披露する絶好の機会を提供してくれます。手動でキュレーションされたデータベースにはヒューマンエラーの可能性が常にありますが、Microbe Directoryには、必要に応じて誰でもアカウントを作成し、データベースに保存されている情報の編集や変更を行うことができる機能があります。
私たちは、Microbe Directoryをメタゲノム解析のための広く利用されるプラットフォームとして想定しています。また、Microbe Directoryは、オンラインのウェブインターフェースにアクセスすることで、特定の種についての詳細な情報を知りたい方なら誰でも利用することができます。私たちは、このサイトへの個々の貢献が、いつの日か、肉眼では見えないが、生態学的、生理学的、化学的に深い影響を持つすべての微生物群集の理解を深める一助となることを願っています。
Gates Open Researchは、ゲイツ財団から資金提供を受けているすべての研究者に、共有する価値があると思われる結果を迅速に発表する場を提供しています。すべての記事は、即時公開、透明性の高いレフェリー、すべてのソースデータの包含というメリットがあります。ゲイツ財団の助成金を受けている場合、Gates Open Researchへの掲載方法についての詳細はこちらをご覧ください。
(以下略)
https://microbe.directory にアクセスする。
右上のBrowseを選択する。BACTERIAを選んでみる。
一部の微細な真核生物も利用できる。
Proteobacteriaを選んだ。
GammaproteobacteriaからEnterobacterales、Enterobacteriaceae、Escherichiaへと進んでE.coliを選択。
E.coliの情報が表示される。
情報のソースや追加情報についてリンクがある場合、各注釈内のiマークをクリックすることでジャンプできる。
引用
The Microbe Directory: An annotated, searchable inventory of microbes’ characteristics
Heba Shaaban, David A. Westfall, Rawhi Mohammad, David Danko, Daniela Bezdan, Ebrahim Afshinnekoo, Nicola Segata
Gates Open Research 2018, 2:3 Last updated: 18 JUN 2018
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