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難培養微生物研究の最新技術II―ゲノム解析を中心とした最前線と将来展望― 《普及版》

Current Technology and Perspectives for Yet-uncultivated Microbial Resources(Popular Edition)

2010年刊「難培養微生物研究の最新技術」の普及版!
★ゲノム解析を中心とした最新の研究成果や重要な研究技術も多数掲載!

商品コード:
B1145
発行日:
2015年11月10日
体裁:
B5判・287頁
ISBNコード:
978-4-7813-1038-1
価格(税込):
5,060
関連カテゴリ:
テクニカルライブラリシリーズ(普及版)

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キーワード:

次世代シークエンサーを用いたゲノム解析/メタゲノムインフォマティクス/ヒト腸内フローラのメタゲノム解析/Single Cellのゲノム解析/メタボローム統合化解析/難培養微生物と創薬リード探索/食品・環境と難培養微生物/他

著者一覧

岡部聡    北海道大学
古川和寛   早稲田大学;(独)理化学研究所
阿部洋    (独)理化学研究所
伊藤嘉浩   (独)理化学研究所
常田聡    早稲田大学
堀知行    (独)産業技術総合研究所
関口勇地   (独)産業技術総合研究所
本郷裕一   東京工業大学
大熊盛也   (独)理化学研究所
内山拓    (独)産業技術総合研究所
大島健志朗  東京大学
服部正平   東京大学
森宙史    東京工業大学
丸山史人   東京工業大学
黒川顕    東京工業大学
桑原知巳   徳島大学
林哲也    宮崎大学
布浦拓郎   (独)海洋研究開発機構
海野佑介   (独)農業・食品産業技術総合研究機構
信濃卓郎   (独)農業・食品産業技術総合研究機構
吉田尊雄   (独)海洋研究開発機構
高木善弘   (独)海洋研究開発機構
島村繁    (独)海洋研究開発機構
丸山正    (独)海洋研究開発機構
菊地淳    (独)理化学研究所;名古屋大学
守屋繁春   (独)理化学研究所;横浜市立大学
福田真嗣   (独)理化学研究所;横浜市立大学
大野博司   (独)理化学研究所;横浜市立大学
下山武文   東京大学
渡邉一哉   東京大学
吉永郁生   京都大学
妹尾啓史   東京大学
石井聡    東京大学
片山新太   名古屋大学
永田裕二   東北大学
津田雅孝   東北大学;(独)理化学研究所
山本英作   アステラス製薬(株)
江崎正美   アステラス製薬(株)
重松亨    新潟薬科大学
鎌形洋一   (独)産業技術総合研究所
森浩二    (独)製品評価技術基盤機構
伊藤隆    (独)理化学研究所

執筆者の所属表記は、2010年当時のものを使用しております。

目次+

【第1編 難培養微生物の研究技術】
第1章 微小空間における難培養微生物群集の構造と機能解析
  1. はじめに
  2. 微生物群集構造の解析技術
  3. 微小空間での微生物群集機能解析技術
  4. 群集レベルでの機能解析
  5. 微小電極
  6. 微小電極の種類
   6.1 ポーラログラフィー原理に基づく方法
   6.2 特定イオンを選択的に通過させる膜に生じた膜電位を測定する方法
   6.3 電極反応により生じた起電力を測定する方法
  7. 濃度分布の解析
  8. 微小電極の限界
  9. 微小電極を用いた解析例
  10. Anammox細菌バイオフィルム
  11. メタン発酵グラニュール
  12. 細胞レベルでの機能解析
  13. MAR-FISHの手順
  14. MAR-FISHの問題点
  15. MAR-FISHを用いた解析例
  16. おわりに
第2章 生細胞内RNA検出のための化学反応プローブ
  1. はじめに
  2. Fluorescence in situ hybridization(FISH)法
  3. 蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)を利用した生細胞内RNA検出
   3.1 FRET法
   3.2 モレキュラービーコン(MB)法
   3.3 化学連結法
  4. 蛍光発生分子を利用した生細胞内RNA検出法
  5. まとめ
第3章 Stable Isotope Probing法とその応用
  1. はじめに
  2. Stable Isotope Probing法の原理と実施手順
   2.1 安定同位体基質を用いた培養
   2.2 核酸の抽出
   2.3 密度勾配遠心と分画
   2.4 分子フィンガープリント解析
   2.5 クローン解析
  3. Stable Isotope Probing法の適用例
   3.1 13C-acetate Probingを用いた水田土壌における鉄還元細菌の同定
   3.2 SIP法を用いた生物間食物連鎖の解析
  4. Stable Isotope Probing法の技術的進展と応用
   4.1 15N-SIPと18O-SIP
   4.2 Protein-SIP
   4.3 DNA-SIPとメタゲノム解析の融合法
  5. おわりに
第4章 核酸に基づく複合微生物群中の特定微生物群の定量分析法
  1. はじめに
  2. 核酸を対象とした微生物の定量法:定量的核酸増幅法
  3. DNAを標的とした簡便な微生物定量法:HOPE法
  4. RNAを標的とした簡便な微生物定量法:rRNA配列特異的切断法
  5. おわりに
第5章 統計学的微生物群集構造の解析
  1. はじめに
  2. SSU rRNA遺伝子の取得と配列解析におけるポイント
   2.1 サンガー法による配列解析を行う場合
   2.2 パイロシーケンス法による配列解析を行う場合
  3. 統計学的解析
   3.1 キメラチェック
   3.2 整列(アラインメント)
   3.3 OTU(operational taxonomic unit,phylotype)への分類
   3.4 分子系統解析
   3.5 種数推定と多様性比較
   3.6 種(系統)構成による群集間の比較
    3.6.1 群集構造の有意差検定
    3.6.2 群集間の類似度解析
  4. おわりに
第6章 SIGEX:メタゲノムからのハイスループットな代謝系遺伝子スクリーニング法(
  1. はじめに
  2. メタゲノムのスクリーニング:従来法とSIGEX法
  3. SIGEX法の開発と実施
  4. SIGEX法の有用性と限界
  5. おわりに

【第2編 難培養微生物のゲノム・メタゲノム解析】
第7章 次世代シークエンサーを用いたゲノム解析とメタゲノム解析
  1. はじめに―次世代シークエンサーについて―
  2. 細菌ゲノム解析研究への活用
  3. マイクロバイオーム計画
  4. メタゲノム解析
  5. 個別ゲノム解析(リファレンスゲノム解析)
  6. おわりに
第8章 メタゲノムインフォマティクス
  1. メタゲノム解析とは
  2. メタゲノム解析の目的
  3. メタゲノムインフォマティクス
   3.1 メタゲノム解析手法
   3.2 ゲノムマッピング
   3.3 遺伝子機能アノテーション
    3.3.1 フィルタリング
    3.3.2 アッセンブルを伴う遺伝子アノテーション
    3.3.3 遺伝子予測
    3.3.4 アッセンブルを伴わない遺伝子アノテーション
    3.3.5 遺伝子機能アノテーション
   3.4 統計的補正
   3.5 遺伝子数の統計的補正
  4. メタデータの重要性
  5. おわりに
第9章 ヒト腸内フローラのメタゲノム解析と肥満・健康
  1. はじめに
  2. 健常人の腸内フローラメタゲノム解析
  3. 腸内フローラと肥満
   3.1 遺伝子改変マウスを用いた解析
   3.2 成人での検討
   3.3 双子を対象とした解析
   3.4 フローラ内での菌種間相互作用(ノトバイオートマウスを用いた解析)
  4. おわりに
第10章 環境オミクスによる地下生命圏の探索
  1. 地下生命圏(地殻内生命圏)とは
   1.1 地下生命圏の概観
   1.2 活動的な地下生命圏と微生物多様性のボトルネック効果
  2. 活動的地下生命圏における環境オミクス解析
   2.1 活動的地下生命圏と環境オミクス解析
   2.2 カリフォルニア鉱山酸性排水微生物群集
   2.3 南アフリカ金鉱山地下環境における微生物生態研究
   2.4 地下鉱山熱水環境における微生物生態研究
   2.5 嫌気的メタン酸化微生物群集
  3. 複雑な海底下生命圏解明に向けて
第11章 植物根圏微生物群集
  1. 植物根圏とそこに棲む微生物
  2. 植物根圏微生物群集への取組み
  3. 根圏メタゲノム解析研究の現状
第12章 化学合成生態系の無脊椎動物-微生物間細胞内共生系からみた共生菌のゲノム縮小進化
  1. 化学合成生態系の共生系とは
  2. 化学合成生態系の共生菌のゲノム解析の現状
  3. 世界最小ゲノムサイズの独立栄養微生物のゲノム―シロウリガイ類共生菌のゲノム解析からわかったこと―
  4. 細胞内共生菌のゲノム縮小進化メカニズム―比較ゲノム比較解析からの推察―
第13章 Single Cellのゲノム解析
  1. シングルセル・ゲノミクスとは
  2. Phi29 DNA polymeraseと等温全ゲノム増幅
  3. 等温全ゲノム増幅の実際
   3.1 等温全ゲノム増幅の基本プロトコル
   3.2 等温全ゲノム増幅の問題点と対策
    3.2.1 DNAのコンタミネーション
    3.2.2 非特異的増幅
    3.2.3 増幅バイアス
    3.2.4 キメラ生成
  4. 増幅産物の配列解析
  5. 細胞単離・回収法
   5.1 マイクロマニピュレーションによる細胞回収
   5.2 セルソーター(FACS)による細胞回収
  6. 実際の研究例
   6.1 シロアリ腸内原生生物の細胞内共生細菌ゲノムの取得と解析
   6.2 口腔中の未培養細菌種の単一細胞からのゲノム解析
   6.3 海洋性未培養細菌種の単一細胞からのゲノム解析
  7. おわりに
第14章 微生物群集のメタボローム統合化解析
  1. はじめに
  2. 環境メタボローム解析の世界動向と技術開発
  3. メタボローム情報からの遺伝子機能解析―シロアリ共生系のEST情報を活用したバイオマス分解酵素の探索―
  4. 複合微生物系の代謝動態解析―ヒト等哺乳類の腸内環境改善を目指して―

【第3編 難培養微生物の機能と応用】
第15章 メタン発酵―ゲノム解析から明らかになった共生細菌の進化と生存戦略―
  1. はじめに
  2. メタン発酵における共生現象
  3. ゲノム解析から見えてきた共生系の進化機構
  4. 共生系形成の分子メカニズム
  5. おわりに
第16章 アナモックス細菌の生態と応用
  1. はじめに
  2. アナモックスの発見と研究の歴史
  3. アナモックス活性の検出
  4. アナモックス細菌の集積
  5. アナモックス細菌の形態的特徴とラダーラン脂質
  6. アナモックス細菌の生理
   6.1 アナモックス代謝とエネルギー生産
   6.2 アナモックス細菌の炭酸同化
   6.3 アナモックス細菌の多様な生き様
  7. アナモックス細菌の生態と環境における重要性
   7.1 海洋環境のアナモックス
   7.2 淡水環境と陸域のアナモックス
   7.3 アナモックス細菌群集の種組成
  8. アナモックス細菌の応用
  9. おわりに
第17章 水田土壌で機能する脱窒細菌群集の土壌DN