実験医学別冊 ロングリードWET&DRY解析ガイド

出版社: 羊土社
発行日: 2021-10-01
分野: 医学一般  >  雑誌
ISSN: 02885514
雑誌名:
特集: ロングリードWET&DRY解析ガイド
電子書籍版: 2021-10-01 (第1刷)
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目次

  • 特集 ロングリードWET&DRY解析ガイド シークエンスをもっと自由に!
       リピート配列から構造変異、ダイレクトRNA、de novoアセンブリまで、
       研究の可能性をグンと広げる応用自在な最新技術  

    第1章 Introduction
     1 序論:誰もがゲノムシークエンシングできる時代に
     2 ナノポアシークエンスの原理と技術発展
     3 DRY解析環境のセットアップとデータ解析プラットフォームGalaxyの使い方
     4 ナノポアシークエンス実践ガイド 〜ライブラリプレップから解析環境選びまで

    第2章 プロトコール(1) リピートと構造変異
     1 動物の長鎖リピート解析(クモ糸を例に)
     2 ヒト疾患関連の長鎖リピート解析
     3 ヒト疾患関連のSV解析
     4 核酸の塩基修飾解析
     5 メガベースをめざせ!ultra-long readプロトコール

    第3章 プロトコール(2) ゲノムアセンブリ
     1 初めてでもできる!細菌ゲノムのアセンブル
     2 和牛のde novoゲノムアセンブリ
     3 ナノポアで読む植物ゲノム

    第4章 発展的アプリケーション
     1 direct RNA sequenceとRNA修飾の情報解析
     2 ナノポア技術によるオンサイト迅速細菌同定
     3 ナノポアシークエンサーMinIONを活用したウイルス解析

この書籍の参考文献

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本参考文献は電子書籍掲載内容を元にしております。

第1章 Introduction

P.14 掲載の参考文献
1) Johnson SS, et al : J Biomol Tech, 28 : 2-7, 2017
2) Castro-Wallace SL, et al : Sci Rep, 7 : 18022, 2017
3) Ii KM, et al : J Genomics, 7 : 18-25, 2019
4) https://twitter.com/ReindertN/status/1365000414765015040
5) 「実験医学 Vol.36 No.1 どこでも 誰でも より長く ナノポアシークエンサーが研究の常識を変える! 」 (荒川和晴/企画), 羊土社, 2017
6) Evans-Yamamoto D, et al : Microbiol Resour Announc, 8 : doi : 10.1128/MRA.00326-19, 2019
7) Seo K, et al : Microbiol Resour Announc, 9 : doi : 10.1128/MRA.00290-20, 2020
8) Koren S, et al : Genome Res, 27 : 722-736, 2017
9) Tanizawa Y, et al : Bioinformatics, 34 : 1037-1039, 2018
10) Parks DH, et al : Genome Res, 25 : 1043-1055, 2015
11) https://tinyurl.com/keio-gew
12) Kono N & Arakawa K : Dev Growth Differ, 61 : 316-326, 2019
13) https://twitter.com/boas_pucker/status/1334164934322753541
14) GitHub, Pilon https://github.com/broadinstitute/pilon/wiki
15) Artic Network https://artic.network/2-protocols.html
16) GISAID https://www.gisaid.org/
17) Nextstrain https://nextstrain.org/
18) WhatisBiotechnology, Nanopore sequencing https://www.whatisbiotechnology.org/index.php/science/summary/nanopore/nanopore-sequencing-makes-it-possible-to-decode-the
P.22 掲載の参考文献
1) Kasianowicz JJ, et al : Proc Natl Acad Sci U S A, 93 : 13770-13773, 1996
2) Howorka S, et al : Nat Biotechnol, 19 : 636-639, 2001
3) GitHub, Medaka. https://github.com/nanoporetech/medaka
4) Karst SM, et al : Nat Methods, 18 : 165-169, 2021
5) Oxford Nanopore Technologies, News, New nanopore sequencing chemistry in developers' hands ; set to deliver Q20+ (99%+) "raw read" accuracy. https://nanoporetech.com/about-us/news/new-nanopore-sequencing-chemistry-developers-hands-set-deliver-q20-99-raw-read
6) Oxford Nanopore Technologies, Accuracy. https://nanoporetech.com/accuracy
7) T2T Consortium, The Telomere-to-Telomere (T2T) consortium is an open, community-based effort to generate the first complete assembly of a human genome. https://sites.google.com/ucsc.edu/t2tworkinggroup/home?authuser=0
8) Miga KH, et al : Nature, 585 : 79-84, 2020
9) Oxford Nanopore Technologies, Ligation Sequencing Kit. https://store.nanoporetech.com/catalog/product/view/id/488/s/ligation-sequencing-kit110/category/28/
10) Alonge M, et al : Cell, 182 : 145-161.e23, 2020
11) NIH, National Human Genome Research Institute, NHGRI funds centers for advancing the reference sequence of the human genome. https://www.genome.gov/news/news-release/NIH-funds-centers-for-advancing-sequence-of-human-genomereference
12) Alonge M, et al : Genome Biol, 20 : 224, 2019
13) Shafin K, et al : Nat Biotechnol, 38 : 1044-1053, 2020
14) Yuen ZW, et al : Nat Commun, 12 : 3438, 2021
15) GitHub, Nanopolish. https://github.com/jts/nanopolish
16) Quick J, et al : Nature, 530 : 228-232, 2016
17) Faria NR, et al : Nature, 546 : 406-410, 2017
18) Kafetzopoulou LE, et al : Science, 363 : 74-77, 2019
20) Meredith LW, et al : Lancet Infect Dis, 20 : 1263-1271, 2020
21) Oude Munnink BB, et al : Nat Med, 26 : 1405-1410, 2020
22) Eden JS, et al : Virus Evol, 6 : veaa027, 2020
23) Fauver JR, et al : Cell, 181 : 990-996.e5, 2020
24) Bull RA, et al : Nat Commun, 11 : 6272, 2020
25) Volden R, et al : bioRxiv : doi : 10.1101/2020.01.10.9023611, 2021
26) Singh M, et al : Nat Commun, 10 : 3120, 2019
27) UC San Diego, Li S, Strategies to improve protein production of Chinese hamster ovary cell lines and genome annotation under the guidance of high throughput omics technology. https://escholarship.org/uc/item/1d30f4xc
28) Oxford Nanopore Technologies, Events. https://nanoporetech.com/events
P.38 掲載の参考文献
1) 遺伝研スーパーコンピュータシステム https://sc.ddbj.nig.ac.jp/
2) LPI-Japan, Linux 標準教科書 https://linuc.org/textbooks/linux/
3) Pitagora Network https://pitagora-network.org/
4) Workflow Meetup Japan https://workflow-meetup-jp.github.io/
5) 「次世代シークエンサーDRY 解析教本 改訂第2版」 (清水厚志, 坊農秀雅/編・著), 学研メディカル秀潤社, 2019
6) 「生命科学者のためのDr.Bono データ解析実践道場」 (坊農秀雅/著), メディカルサイエンスインターナショナル, 2019
7) バイオサイエンスデータベースセンター, NGSハンズオン講習会 https://biosciencedbc.jp/event/ngs/
8) Gruning B, et al : Nat Methods, 15 : 475-476, 2018
9) Bioconda, Getting Started https://bioconda.github.io/user/install.html
10) Anaconda Project https://anaconda-project.readthedocs.io/en/latest/
11) Miniconda, Conda documentation https://docs.conda.io/en/latest/miniconda.html
12) Afgan E, et al : Nucleic Acids Res, 46 : W537-W544, 2018
13) Galaxy Europe https://usegalaxy.eu
14) European Galaxy Flavours https://galaxyproject.eu/posts/2020/12/28/subdomains/
15) de Koning W, et al : Gigascience, 9 : doi : 10.1093/gigascience/giaa105, 2020
16) De Coster W, et al : Bioinformatics, 34 : 2666-2669, 2018
17) GitHub, Porechop : adapter trimmer for Oxford Nanopore reads https://github.com/rrwick/Porechop
18) GitHub, Filtlong : quality filtering tool for long reads https://github.com/rrwick/Filtlong
19) Wick RR, et al : PLoS Comput Biol, 13 : e1005595, 2017
20) Kolmogorov M, et al : Nat Biotechnol, 37 : 540-546, 2019
21) Ruan J & Li H : Nat Methods, 17 : 155-158, 2020
22) Koren S, et al : Genome Res, 27 : 722-736, 2017
23) GitHub, Medaka-Sequence correction provided by ONT Research https://github.com/nanoporetech/medaka
24) Walker BJ, et al : PLoS One, 9 : e112963, 2014
25) Li H : Bioinformatics, 34 : 3094-3100, 2018
26) Li H, et al : Bioinformatics, 25 : 2078-2079, 2009
27) Wood DE, et al : Genome Biol, 20 : 257, 2019
28) Krawczyk PS, et al : Nucleic Acids Res, 46 : e35, 2018
29) GitHub, staramr - Scans genome contigs against the ResFinder, PlasmidFinder, and PointFinder databases. https://github.com/phac-nml/staramr
31) Galaxy Community Hub, Learn Galaxy https://galaxyproject.org/learn/
P.56 掲載の参考文献
1) NIST, Genome in a Bottle https://www.nist.gov/programs-projects/genome-bottle
2) Oxford Nanopore Technologies, community https://community.nanoporetech.com/
3) Oxford Nanopore Technologies, MinION Mk1B IT requirements https://community.nanoporetech.com/requirements_documents/minion-it-reqs.pdf
4) Oxford Nanopore Technologies, Dokos, R., Reid, S., Clarke, J. "NCM2020 Nanopore Update" https://nanoporetech.com/resource-centre/videos/NCM2020/ncm-2020-nanopore-update
5) Oxford Nanopore Technologies, Juul, S. "The median is the message" https://nanoporetech.com/resource-centre/videos/NCM2020/The-median-is-the-message
6) Circulomics https://www.circulomics.com/
7) Payne A, et al : Nat Biotechnol, 39 : 442-450, 2021
8) Kovaka S, et al : Nat Biotechnol, 39 : 431-441, 2021
9) Oxford Nanopore Technologies, community https://community.nanoporetech.com/info_sheets/adaptive-sampling/v/ads_s1016_v1_revb_12nov2020/designing-and-running-an-experiment-with-adaptive-sampling
10) UCSC Genome Browser https://genome.ucsc.edu/

第2章 プロトコール ( 1 ) リピートと構造変異

P.78 掲載の参考文献
1) Kono N, et al : Sci Rep, 9 : 8380, 2019
2) Hayashi CY & Lewis RV : Science, 287 : 1477-1479, 2000
3) Babb PL, et al : Nat Genet, 49 : 895-903, 2017
4) Scheibel T : Microb Cell Fact, 3 : 14, 2004
5) Kono N, et al : Commun Biol, 2 : 148, 2019
6) Kono N, et al : Sci Rep, 10 : 15721, 2020
7) Kono N, et al : Mol Ecol Resour, 16 : 662-672, 2016
8) Schroeder A, et al : BMC Mol Biol, 7 : 3, 2006
9) Bolger AM, et al : Bioinformatics, 30 : 2114-2120, 2014
10) Chang Z, et al : Genome Biol, 16 : 30, 2015
11) Shen W, et al : PLoS One, 11 : e0163962, 2016
12) Hackl T, et al : Bioinformatics, 30 : 3004-3011, 2014
13) Kono N & Arakawa K : Dev Growth Differ, 61 : 316-326, 2019
14) Kono N, et al : bioRxiv : doi : 10.1101/2021.04.22.441049, 2021
P.92 掲載の参考文献
1) Mitsuhashi S, et al : Genome Biol, 20 : 58, 2019
2) Mitsuhashi S & Matsumoto N : J Hum Genet, 65 : 11-19, 2020
3) Frith MC, et al : Methods Mol Biol, 2231 : 135-145, 2021
4) Hamada M, et al : Bioinformatics, 33 : 926-928, 2017
5) Frith MC & Kawaguchi R : Genome Biol, 16 : 106, 2015
6) Frith MC : Nucleic Acids Res, 39 : e23, 2011
データ : https://www.hgvd.genome.med.kyoto-u.ac.jp/repository/HGV0000008.html
LAST : https://gitlab.com/mcfrith/last
LAST tutorial : https://gitlab.com/mcfrith/last/-/blob/main/doc/last-cookbook.rst
tandem-genotypes : https://github.com/mcfrith/tandem-genotypes
lamassemble : https://gitlab.com/mcfrith/lamassemble/blob/master/lamassemble
tantan : https://gitlab.com/mcfrith/tantan
SAMtools : http://samtools.github.io
IGV : https://software.broadinstitute.org/software/igv/
P.112 掲載の参考文献
1) Sakamoto Y, et al : J Hum Genet, 65 : 3-10, 2020
1. 「実験医学 Vol.36 No.1 どこでも 誰でも より長く ナノポアシークエンサーが研究の常識を変える! 」 (荒川和晴/企画), 羊土社, 2017
2) Sakamoto Y, et al : Genome Res, 30 : 1243-1257, 2020
3) Li H, et al : Bioinformatics, 25 : 2078-2079, 2009
4) Li H : Bioinformatics, 34 : 3094-3100, 2018
5) Sedlazeck FJ, et al : Nat Methods, 15 : 461-468, 2018
6) Jiang T, et al : Genome Biol, 21 : 189, 2020
7) Shiraishi Y, et al : bioRxiv : doi : 10.1101/2020.07.22.214262, 2021
9) Krzywinski M, et al : Genome Res, 19 : 1639-1645, 2009
10) Nattestad M, et al : Bioinformatics, 37 : 413-415, 2021
P.128 掲載の参考文献
1) Stoiber M, et al : bioRxiv : doi : 10.1101/094672, 2017
2) Liu Q, et al : BMC Genomics, 20 : 78, 2019
3) Tourancheau A, et al : Nat Methods, 18 : 491-498, 2021
4) Jenjaroenpun P, et al : Nucleic Acids Res, 49 : e7, 2021
5) Simpson JT, et al : Nat Methods, 14 : 407-410, 2017
6) Rand AC, et al : Nat Methods, 14 : 411-413, 2017
7) McIntyre ABR, et al : Nat Commun, 10 : 579, 2019
8) Ni P, et al : Bioinformatics, 35 : 4586-4595, 2019
9) Liu Q, et al : Nat Commun, 10 : 2449, 2019
10) Zhang Y, et al : bioRxiv : doi : 10.1101/2021.02.08.430070, 2021
11) Megalodon Model Training https://nanoporetech.github.io/megalodon/model_training.html
12) GitHub, Oxford Nanopore Technologies, Rerio https://github.com/nanoporetech/rerio
13) Koren S, et al : Genome Res, 27 : 722-736, 2017
14) Shen W, et al : PLoS One, 11 : e0163962, 2016
15) Quinlan AR & Hall IM : Bioinformatics, 26 : 841-842, 2010
16) Nanopore Community, Software Downloads https://community.nanoporetech.com/downloads
18) The MEME Suite https://meme-suite.org/meme/
19) Yuen ZW, et al : Nat Commun, 12 : 3438, 2021
P.139 掲載の参考文献
1) Kono N & Arakawa K : Dev Growth Differ, 61 : 316-326, 2019
2) Loman Labs, Thar she blows! Ultra long read method for nanopore sequencing. http://lab.loman.net/2017/03/09/ultrareadsfor-nanopore/
3) Jain M, et al : Nat Biotechnol, 36 : 338-345, 2018
4) Payne A, et al : Bioinformatics, 35 : 2193-2198, 2019
5) Oxford Nanopore Technologies, News, Oxford Nanopore announces multiple releases, for high-accuracy, content-rich, highthroughput whole-genome sequencing, and dynamic targeted sequencing. https://nanoporetech.com/about-us/news/oxford-nanopore-announces-multiple-releases-high-accuracy-content-rich-high
6) CAB Direct, Molecular cloning : a laboratory manual. Mol. Cloning Lab. Man. https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/19901616061
7) protocols.io, Ultra-long read sequencing protocol for RAD004. https://www.protocols.io/view/ultra-long-read-sequencingprotocol-for-rad004-mrxc57n
8) Yasodha R, et al : DNA Res, 25 : 409-419, 2018
9) Hoang PNT, et al : Plant J, 96 : 670-684, 2018
10) Miller DE, et al : G3 (Bethesda), 8 : 3131-3141, 2018
11) Gautier M, et al : Curr Biol, 28 : 3296-3302.e7, 2018
12) Tan MH, et al : Gigascience, 7 : 1-6, 2018
13) Jansen HJ, et al : Sci Rep, 7 : 7213, 2017
14) Oxford Nanopore Technologies, News, Oxford Nanopore and Circulomics launch kits to enable routine sequencing of ultralong fragments of DNA. https://nanoporetech.com/about-us/news/oxford-nanopore-and-circulomics-launch-kits-enableroutine-sequencing-ultra-long

第3章 プロトコール ( 2 ) ゲノムアセンブリ

P.163 掲載の参考文献
1) 須田亙, 他 : 腸内細菌叢のメタゲノム解析・メタ16S解析『実験医学別冊 NGSアプリケーション 今すぐ始める! メタゲノム解析 実験プロトコール』 (服部正平/編), pp28-38, 羊土社, 2016
2) Wick RR, et al : PLoS Comput Biol, 13 : e1005595, 2017
3) GitHub, Unicycler https://github.com/rrwick/Unicycler
4) GitHub, NanoPlot https://github.com/wdecoster/NanoPlot
5) GitHub, Nanofilt https://github.com/wdecoster/nanofilt
6) Walker BJ, et al : PLoS One, 9 : e112963, 2014
7) Wick RR, et al : Bioinformatics, 31 : 3350-3352, 2015
8) OSTI.GOV, BBMap : A Fast, Accurate, Splice-Aware Aligner https://www.osti.gov/biblio/1241166-bbmap-fast-accuratesplice-aware-aligner
9) Yu H, et al : Microbiol Resour Announc, 8 : doi : 10.1128/MRA.00696-19, 2019
10) Chen S, et al : Bioinformatics, 34 : i884-i890, 2018
11) Jain C, et al : Nat Commun, 9 : 5114, 2018
12) Tanizawa Y, et al : Biosci Microbiota Food Health, 35 : 173-184, 2016
13) Tanizawa Y, et al : Bioinformatics, 34 : 1037-1039, 2018
14) ORCiD, Dominik R. Laetsch https://orcid.org/0000-0001-7887-0186
15) https://blobtools.readme.io/
16) GitHub, SV-Quest https://github.com/kazumaxneo/SV-Quest
17) macでインフォマティクス, 上坂一馬 http://kazumaxneo.hatenablog.com/
P.199 掲載の参考文献
1) Workman R, et al : High Molecular Weight DNA Extraction from Recalcitrant Plant Species for Third Generation Sequencing. doi : 10.1038/protex.2018.059, 2018
2) Chen Y, et al : Nat Commun, 12 : 60, 2021
3) Kolmogorov M, et al : Nat Biotechnol, 37 : 540-546, 2019
4) Koren S, et al : Genome Res, 27 : 722-736, 2017
5) Ruan J & Li H : Nat Methods, 17 : 155-158, 2020
6) Vaser R, et al : Genome Res, 27 : 737-746, 2017
7) Medaka https://nanoporetech.github.io/medaka/index.html
8) Kundu R, et al : bioRxiv : doi : 10.1101/2019.12.19.882506, 2019
9) Roach MJ, et al : BMC Bioinformatics, 19 : 460, 2018

第4章 発展的アプリケーション

P.212 掲載の参考文献
1) Kriman S, et al : Quartznet : Deep Automatic Speech Recognition with 1D Time-Channel Separable Convolutions. ICASSP : doi : 10.1109/ICASSP40776.2020.9053889, 2020
2) Loman NJ, et al : Nat Methods, 12 : 733-735, 2015
3) Schreiber J & Karplus K : Bioinformatics, 31 : 1897-1903, 2015
4) Teng H, et al : Gigascience, 7 : doi : 10.1093/gigascience/giy037, 2018
5) Silvestre-Ryan J & Holmes I : Genome Biol, 22 : 38, 2021
6) GitHub, Bonito https://github.com/nanoporetech/bonito
7) GitHub, Taiyaki https://github.com/nanoporetech/taiyaki
8) GitHub, Megalodon https://github.com/nanoporetech/megalodon
9) Liu H, et al : Nat Commun, 10 : 4079, 2019
10) Stoiber M, et al : bioRxiv : doi : 10.1101/094672, 2017
11) GitHub, Nanopolish https://github.com/jts/nanopolish
12) Ueda H : bioRxiv : doi : 10.1101/2020.09.13.295089, 2020
13) Perera P & Patel VM : IEEE Trans Image Process, 28 : 5450-5463, 2019
14) Hu J, et al : IEEE Trans Pattern Anal Mach Intell, 42 : 2011-2023, 2020
15) Li H : Bioinformatics, 34 : 3094-3100, 2018
16) Maric J, et al : bioRxiv : doi : 10.1101/720458, 2019
17) Orabi B, et al : bioRxiv : doi : 10.1101/2021.01.20.427493, 2021
18) Tang AD, et al : Nat Commun, 11 : 1438, 2020
19) Vohra D : Apache Parquet「Practical Hadoop Ecosystem」 (Vohra D, ed), pp325-335, Apress, 2016
20) Acuna P : Kubernetes「Deploying Rails with Docker, Kubernetes and ECS」 (Acuna P, ed), pp27-68, Apress, 2016
21) Apache Spark https://spark.apache.org/
22) SciPy2015, Dask : Parallel Computation with Blocked algorithms and Task Scheduling http://conference.scipy.org/proceedings/scipy2015/matthew_rocklin.html
P.219 掲載の参考文献
1) Kai S, et al : FEBS Open Bio, 9 : 548-557, 2019
2) Klindworth A, et al : Nucleic Acids Res, 41 : e1, 2013
3) Matsuo Y, et al : BMC Microbiol, 21 : 35, 2021
4) Quast C, et al : Nucleic Acids Res, 41 : D590-D596, 2013
5) Shen W, et al : PLoS One, 11 : e0163962, 2016
6) Mitsuhashi S, et al : Sci Rep, 7 : 5657, 2017
7) Nakagawa S, et al : Clin Transl Immunology, 8 : e01087, 2019
8) Tanaka H, et al : JA Clin Rep, 5 : 24, 2019
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