PROXIMETA Hi-C Metagenome Deconvolution

PROXIMO Chromosome-scale genome scaffolding

フィルジェン株式会社

ゲノム&メタゲノムアセンブリ 次世代シークエンス受託解析サービス

Proximo™ Hi-Cゲノムスキャフォールディング 受託解析サービス

インタクトな細胞内において、クロマチンは複雑な3次元構造に包まれています。これらの構造の中で、物理的距離と遺伝的距離の関係が保存さ

れています。染色体上の2つの配列が近いほど、それらは3次元空間内で、より近接しています。Proximo™ Hi-Cは、全ゲノム近接情報を取得し、

それらの関係を使用して、ゲノムスキャフォールディングや構造の変化を検出します。

染色体スケールのゲノム隣接性と構造変異検出 高分子量（HMW）DNAや特別な装置は不要！！

クロスリンクされたクロマチンは断片化され抽出されます。これらの末端はライゲーションされ、ペアエンドシークエンスされま

す。得られたシークエンスデータは、染色体のプロキシミティ情報を有しています。

解析手法の概要 染色体スケールスキャフォールディング

核DNAの物理的な近接度（プロキシミティ）はゲノム上の距離と反比例します。クロ

マチンのプロキシミティは、クロスリンクによって染色体全体に渡る近接情報を維持しなが

ら、in vivoに取得されます。

プロキシミティ情報により、ライゲーション部位間でコンティ

グを関連付けます。

コンティグはプロキシミティ情報に基づいて、染色体グルー

プに分類されます...

...そして、コンティグは、プロキシミティ情報によって染色体

スケールのスキャフォールドに並び替えおよび方向づけられ

ます。

Proximo™はde novoゲノムをリファレンス品質の31の

染色体スケールのスキャフォールドにアセンブルしました。

更なる解析で53.9%のギャップをクロージングし、アセン

ブリ全体で663ギャップしか残しませんでした。

Proximo™解析例

コンプリートゲノム

Goat PacBio (PB) +Optical

Mapping (OM) +Proximo

Contigs/Scaffolds 3,110 1,575 31

Scaffold Length 2.6Gb 2.7Gb 2.7Gb

Scaffold N50 4.7Mb 22.3Mb 91.7Mb

高分子DNA不要、デコンタミネーションアセンブル

Proximo™はインタクトな細胞を使用するため、高分子量

（High Molecular Weight：HMW）DNAの抽出を必要と

しません。これにより、アセンブリからDNAコンタミネーションを除

外することを可能にします。右の例では、174Mbのコンタミナン

トシークエンスが除外されています。

Contaminated Plant Illumina +Proximo

Contigs/Scaffolds 12,787 11

Scaffold Length 471Mb 295Mb

Scaffold N50 3.8Kb 26.3Mb

Assembly % Expected Size 158.6% 99.3%

Fungal contigs in assembly 1,471 4

Bacterial contigs in assembly 1,582 0

様々なテクノロジーとの組み合わせ

ProximoはilluminaやPacBio、その他のコアシークエ

ンシングテクノロジーと良く機能します。また、より良好

な結果や既に比較的良い状態のゲノムの改善のため

に、他のスキャフォールディングテクノロジーと組み合わ

せることが可能です。

Suger Beet PB PB+OM PB +Proximo

PB+OM +Proximo

Contigs/Scaffolds 938 86 10 10

Scaffold Length 563Mb (contig)

533Mb 558Mb 512Mb

Scaffold N50 1.4Mb (contig)

12.5Mb 64.8Mb 64.9Mb

Suger Beet Illumina (IL) IL+Dovetail (DT)

IL+DT +Proximo

Contigs/Scaffolds 1,935,503 10,485 10

Scaffold Length 640Mb (contig)

506Mb 492Mb

Scaffold N50

ProxiMeta™ Hi-Cメタゲノムデコンボリューション 受託解析サービス

ProxiMeta™ Hi-Cは、微生物群集内のインタクトな細胞内での近位のDNA相互作用を捉え、このデータを活用して、培養することなく複雑な

群集から多数の別々のゲノムをアセンブリします。新規ゲノムの捕捉、遺伝子の水平伝播の検出、および抗菌剤耐性遺伝子の関連付けに有用

です。

マイクロバイオームサンプルから直接のコンプリートゲノム プラスミドと抗菌剤耐性遺伝子を宿主と関連付ける

解析手法の概要 メタゲノムデコンボリューション

in vivoクロスリンクは、染色体間およびプラスミド-ゲノム間の相互作用を含

むDNAの接点をトラップします。このクロスリンクはin vivoで実施されるため、

細胞間の相互作用は無視されます。

クロスリンク部位を断片化し、近接する末端をライゲーションする

ことで、同一細胞に由来する配列間のキメラ接合を作製します。

これらの接合をペアエンドシークエンスし、近接シグナルを利用し

て各細胞にシークエンスを分類します。

シークエンスを種および株に特異的なクラスターでグ

ループ化することによって、メタゲノムを再構築(デコ

ンボリュート)します。複数の染色体ゲノムのアセンブ

ルも可能で、プラスミドを宿主生物に割り当てること

が出来ます。

微生物研究の新たなアプローチであるProxiMeta™ Hi-Cメタゲノムデコンボリューションは、培養や高分子量のDNA抽出を必要とせずに、単一のサンプルから数十または数百の高品質の菌株レベルの微生物ゲノムを同定する能力を提供します。サンプル中の細胞量が0.05％と少ない微生物用の高品質ゲノムを使用して、新規の生物や菌株の発見、プラスミドと宿主の関係の特定、真核生物メタゲノムの研究などを行うことができます。

DNAはin vivoで架橋され、同一細胞内に存在する配列を固定します。架橋は全ゲノムにわたり、そして異なる染色体とプラスミドとの間の相互作用を捕捉します。

ProxiMeta™の特長

ProxiMeta™ Hi-Cメタゲノムデコンボリューションは、メタゲノムサンプルから各細胞に由来する複数のDNAシークエンスを正確に同定する独自の

能力を持っています。この能力は、新規で培養不能な微生物を含んだ混合集団から完全な（またはほぼ完全な）ゲノムの再構築を可能にして

います。

コンティグからゲノムへ

Hi-Cの近接データとメタゲノムシークエンスを組み合わせることで、ProxiMeta™は、どのDNA

配列が物理的に同じ細胞内に存在していたかを in vivo で同定し、その情報を基にコンティ

グを割り当てることで、混合サンプルを種および株レベルに再構築（デコンボリュート）します。

株、種、属

ProxiMeta™は、より深いレベルでより特異的になるようグループ化することで、反復的にコン

ティグを階層的にクラスター化します。このクラスタリングの階層は、コミュニティの構成員のタキ

ソノミーを反映し、サンプル集団を最も正確に表します。

サンプルレポート

再構築(デコンボリュート)の後、ProxiMeta™は各ゲノムアセンブルの完全性、コンタミネーション/ミスクラスタリングのレベル、サンプル内の各微生物

のアバンダンスを推定します。また、各アセンブルゲノムをグローバルデータベースと比較し、各ゲノムのアイデンティティ(新規ゲノムの場合はその近縁

種)を見出します。

Hi-C解析用サンプル調製キット

各生物種に最適なキットをご用意

簡単な操作。2日以内に完了するプロトコル

シークエンシング対応インデックス付きライブラリーの調整

高分子DNAの抽出が不要

本キット以外に必要な試薬はTBSと80%エタノールのみ

クラウド内のProximoおよびProxiMeta platformを使用した迅速な解析*

*ProximoおよびProxiMeta platformを使用した解析は、「キット+データ解析サービス」のパッケージにて実施されます。

多様な生物種に対応

Hi-Cの近接ライゲーションテクノロジーをあなたのラボに 微生物、植物、ヒト、または動物など研究内容に合わせたHi-Cキットをラインナップ

マイクロバイオーム 動物 植物 ヒト

土壌サンプル：250μL

糞便サンプル：100μL

細胞：1～20万個

組織：0.2g

血液：1mL

細胞：1～20万個

葉組織：0.2g

苗木：0.2g

花組織：0.2g

組織：0.2g

血液：1mL

細胞：1～20万個

2日以内にサンプルからシークエンサーへ シークエンス要件

Hi-Cキット： 2つのライブラリー調製用試薬を含む

インデックス付きのillmina対応ライブラリー

新鮮なサンプル、凍結サンプル、保存サンプルで作業し、

HMW-DNA抽出が不要

標準的なベンチトップラボ装置で実験可能

追加の試薬は最小限：TBSと80％エタノールのみ

ガイドライン： ペアエンドリードが必要（100bp以上を推奨）

解析サービスのご依頼方法およびご注意点

本誌掲載の解析サービスは、基本的に以下の手順に沿って実施されます。

大まかな手順となりますので詳細は弊社まで、お問合せください。

サービスの流れ

解析内容の打ち合わせ&見積

ご希望される解析内容、サンプル数などの情報をもとに、金額必要サンプル量、固定方法に関するガイドライン等をご案内いたします。

サンプルのご準備&送付

弊社宛てに、固定済みの解析サンプルとドラフトアセンブリ

（FASTA形式）、およびQCシートなどの必要書類を同

封の上、ご送付いただきます。

送付された内容物を弊社で確認し、弊社から各解析元

にサンプルを送付します。

送付先：フィルジェン㈱ 受託解析部 宛

〒459-8011 名古屋市緑区定納山1丁目1409番地

TEL：052-624-4388

FAX：052-624-4389

E-mail：biosupport@filgen.jp

サンプル調製&次世代シークエンス解析

ご送付頂いたサンプルからライブラリー調整を行い、

シークエンスデータ（Hi-Cデータ）を取得します。

バイオインフォマティクス解析

解析データのご報告 データ解析結果を、HDD、USBなどに収めてご報告します。

ご提供いただいたドラフトアセンブリと、取得したHi-Cデータから、スキャホールディング、

またはデコンボリューションを行います。

キット購入

ユーザー様ご自身でキットを購入し、Hi-Cデータ

までの取得を行い、解析からご依頼いただくこと

も可能です。

製品名 キット容量

Proximo™ Hi-C Animal Kit 2反応分

Proximo™ Hi-C Plant Kit 2反応分

Proximo™ Hi-C Human Kit 4反応分

ProxiMeta™ Hi-C Kit 2反応分

サンプル準備、および解析に関する注意事項

サンプルの発送は、弊社で発行している「サンプル送付方法およびご注意点（PDF）」をご参照の上、その内容に従って行ってください。弊社

ウェブサイト（https://filgen.jp/）からダウンロードしていただくか、弊社までお問い合わせください。

本誌に掲載されているサービス・製品は、全て研究用途でのご提供させていただいております。ご提供させていただいたデータなどの解析結果は、

ヒトあるいは動物への医療・臨床診断なども目的には使用しない様にご注意ください。

本誌掲載サービスは、解析元であるPhaseGenomics社のホームページに掲載されている情報を一部引用させていただいております。

本誌掲載サービスは、海外業務提携先である解析元、またはプロバイダー元の作業および解析仕様に従って実施される都合上、予告なく内

容が変更される場合がありますので、あらかじめご了承ください。

ご自身でHi-Cデータを取得される場合は、キット

単体の他、反応数の一部を解析できるパッケー

ジなどもラインナップしています。詳しくは、弊社ま

でお問い合わせください。

フィルジェン 株式会社 受託解析部

【お問い合わせ】

〒459-8011 愛知県名古屋市緑区定納山1丁目1409番地

TEL：052-624-4388 FAX：052-624-4389

メール：biosupport@filgen.jp URL：https://filgen.jp/

代理店

(Jun.,2019)

輸入販売元

サービス提供元

Phase Genomics Inc.

【お問い合わせ】

1617 8th Ave North, Seattle, WA 98109, USA

TEL：1 (833) 742-7436 E-mail：info@phasegenomics.com

URL：https://www.phasegenomics.com/