16S rRNA解析

DNAの配列を解読する技術が進歩したことによって、土壌や海水、生体表面、生体内部などに生息する微生物からDNAを抽出し、16S rRNA解析をすることが可能に。

特定の微生物に着目した研究から、多数の生物群の相互関係を俯瞰的に捉えた研究が進んでいます。ここでは、そんな16S rRNA解析について詳しく紹介します。

16S rRNA解析とは

まず、16S rRNA 菌叢解析とは何か？というと、微生物の中でも「細菌の16S rRNA遺伝子（16S rDNA）に注目し、その配列を用いて菌種を推定する解析」のこと。

従来は複数のDNA断片や菌種測定、個体間での菌の違いを検出するのは難しいと言われていましたが、近年の次世代シーケンス解析では技術の進歩により、約数万～数億レベルのDNA断片を同時、かつ並列に測定することが可能となりました。

特に16S rRNA遺伝子は「原核生物の進化系統分類の指標」とも言われ、すべての生物種で配列が比較的保存されている“定常領域”と、菌種によって高い個性が見られる“可変領域”が交互に存在していることから、一般的には可変領域を増幅し、その配列の違いを解読すれば「どのような細菌が、どのくらいの割合で存在するか」を読み取れるとされています。

16S rRNA 菌叢解析の有用性

16S rRNA 菌叢解析は従来のキャピラリーシーケンサーを用いた個別のシーケンス解析に比べ「既知の情報を活用しやすく、大量の解析に向いている」のが特徴。検体に含まれる細菌を網羅的に解析することが可能なほか、定常領域は細菌の種類ごとに比較的安定していることから、データベースと照らし合わせれば種類の同定が可能です。

腸内細菌叢の解析や、口腔内細菌叢の解析で有用

特に腸内細菌や口腔内細菌などの分布を網羅的に把握できるため、消化管免疫に影響を与えるとされる腸内細菌叢の変化や、口腔内疾患に繋がる口腔内細菌叢の解析などにおいては高い有用性が見込まれています。腸内細菌叢に関しては免疫系との関連により悪性黒色腫を引き起こす確率も示唆されているので、がん免疫分野でも注目されているようです。

基本的には細菌が存在する検体であれば解析可能とのことで、医療関係はもちろん今後は環境分野や食品分野などにおいても需要の向上が考えられると言えるでしょう。