次世代シーケンサーによる農学分野での活用事例

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近年農学分野でも活用が広がっている次世代シーケンサー。ここでは実際の活用事例を踏まえ、詳しくご紹介します。実際にどのような可能性が見込まれているのか、確認していきましょう。

農学分野での
次世代シーケンサー活用例

農業・食品分野において、次世代シーケンサーは品種改良や食品の品質管理、機能性評価などに活用されています。

品種改良と育種の革新

次世代シーケンサーは作物や家畜の有用遺伝子の特定や、環境ストレス耐性遺伝子の発見に活用されています。また、イネの病害抵抗性やトマトの糖度、乾燥耐性トウモロコシなど、目的に応じた品種開発が加速しています。

微生物解析による土壌・食品の
品質と安全性向上

土壌や根圏の微生物多様性の可視化や、発酵食品の菌叢モニタリングに活用できるのも次世代シーケンサーの強み。具体的には連作障害の原因菌の特定や、味噌や日本酒の発酵過程における微生物バランスの追跡などが挙げられます。

また、食品のDNAバーコーディングによる原産地識別や偽装防止、工場内の微生物汚染経路の解析など、食の安全とトレーサビリティの強化にも繋がっていると言えるでしょう。

併せて読みたい

農学分野では品種改良や品質チェックなどさまざまな方法で次世代シーケンサーが利用されていますが、受託サービスを利用するか購入するか悩む研究者も少なくありません。初期費用の観点から受託サービスを選択するケースもありますが、運用頻度や研究体制によっては、装置を購入した方がメリットが大きい場合もあります。

当サイトでは受託ではなく購入する価値やはじめて次世代シーケンサーを購入する方におすすめのシステムも解説しているので併せて参考にしてください。

受託ではなく
次世代シーケンサーを
購入する価値についてみる

農学分野の研究に次世代シーケンサーを活用した企業・団体

東京農業大学

東京農業大学は、1891年に創立された私立の農学系総合大学です。日本で最も古い歴史を誇る農学校をルーツとして、農業・バイオサイエンス・環境・食品分野などの教育と研究を行っています。実学重視の教育方針も特徴で、145を超える研究室で専門知識や技術を養える環境を整え、社会で活躍できる人材を育成しています。

東京農業大学の研究内容

動物や作物のゲノム解析

東京農業大学の生物資源ゲノム解析センターは、次世代シーケンサーを積極的に活用する大学として知られ、山口県の見島に生息する国の天然記念物「見島牛」をはじめ、様々な動物や作物のゲノム解析を実施。

近年では花粉の研究から飛散を抑える方法を模索するなど、全国63に渡る国公私立大や研究機関と共同研究を行いながら、医療分野にも繋がる新たな可能性を追い求めています。

次世代シーケンサーを活用・導入した感想

生物種に応じたハイスループットの解析が可能に

2008年からいち早く「次世代シーケンサー」を導入いたしました。ゲノム研究においては、とてつもなく膨大なACGTの文字の羅列を読み取る必要がありますが、この先進的な機器の活用により、それぞれの生物種に応じて適切かつハイスループットの解析を行えるようになっています。

また、外注とは異なりプロセスが分かりやすく、データの質等を相談しながら進めることができるなど、工程面での効率の良さも魅力です。

参照元：東京農業大学（https://www.nodai.ac.jp/research/24930/24922/）

東京農業大学が活用した
次世代シーケンサー

NextSeq 1000

研究スピードを次の次元へ導く
高性能な
マルチタスク型次世代シーケンサー

出力範囲: 10～540Gb
ラン1回あたりの ペアエンドリード: 1億～18億
最大リード数: 2x300bp
ランタイム: 8～44時間

イルミナの公式HPで
製品の詳細を見る

bitBiome

bitBiomeの研究内容

微生物のシングルセルゲノム解析

微生物のシングルセルゲノム解析技術を用いた受託解析、および共同研究開発を主軸としています。「bit-MAP®」の他にも世界最大級の微生物遺伝子データベース「bit-GEM」や、AIとバイオインフォマティクスを活用し、高速・高精度な酵素探索と最適化を実現した「bit-QED」など、独自技術も開発。

微生物の潜在能力を引き出すことで、幅広い分野での活用を目指している企業です。

次世代シーケンサーを活用・導入した感想

大量のデータを高速で取得できるようになった

弊社は微生物1細胞ごとにゲノムを抽出・増幅し、微生物シングルセル全ゲノム解析を可能とする「bit-MAP®テクノロジー」を開発。イルミナ社のNextSeq 2000システムがその情報を高精度・高スループットで読み取ることで、高速かつ大量のデータ取得を実現しています。シーケンス速度と装置が生成できるデータ量を踏まえると、この装置が最も弊社の技術に適していると感じました。

また、問題が起こった際にはイルミナチームのアフターサポートサービスにより迅速に解決できるのも、非常に心強いところです。