暴走する微生物分類学

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意見|29巻5号394-404頁2021年5月

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暴走する微生物分類学

https://www.cell.com/trends/microbiology/fulltext/S0966-842X(20)30327-9?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0966842X20303279%3Fshowall%3Dtrue

ロバート・A・サンフォード
カレン・G・ロイド
コンスタンチノス・T・コンスタンチニディス
フランク・E・レフラー
Published:February 02, 2021DOI:https://doi.org/10.1016/j.tim.2020.12.010
PlumXメトリクス

ハイライト
伝統的な多相分類法は微生物を分類するためのゴールドスタンダードであったが、最新のDNA配列決定技術は微生物の系統的新奇性をかつてないスピードで解明している。
伝統的なアプローチと現代的なアプローチは並行して行われ、多くの場合、大きく異なる科学コミュニティによって実践されているため、冗長で、しばしば矛盾した命名法となっている。
修正された法典のもとで確立されるであろう統一された命名法の枠組みがないため、検証されていない名称が分類学データベースに掲載され、それを批評する努力や背景を持たない研究者によって採用されるという「西部開拓時代」のような状況が生じている。
現在の慣行は、分類学データベース間の不一致、査読付き文献との不整合、不適切な命名によるシノニムの拡散、文献にまったく言及のない分類群の命名などのために、科学的知見の相互運用性を危険にさらしています。
世界の研究コミュニティは統一されたアプローチを切実に必要としており、「統一が見つかるまで混乱が支配する」のである。
命名法の苦境に対する早急な解決策として考えられるのは、DNA配列によってのみ表されることが多い、未栽培で潔癖な分類群にコードを拡大すること、新しい名称や名称変更の提案を公表するプロセスを調整すること、例えば、バリデーションリストに含まれる名称の前に、研究コミュニティが新しい名称や名称変更の提案を批評できるような新しいプロセスを設けることなどです。データベースのキュレーターは、International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (IJSEM)に掲載されるバリデーションリストに掲載される前に、提案された新名称や既存の命名法を上書きする新名称を採用することは控えるべきである。
DNA塩基配列の決定により、微生物の系統学的新奇性、特に未培養の分類群に代表される新奇性が爆発的に発見されるようになり、従来の原核生物分類学システムはそれに適応していない。原核生物国際命名規約（International Code of Nomenclature of Prokaryotes、ICNP、以下「規約」）は、このような情報を効果的に取り込むための拡張がなされていないため、さらなる検証や妥当性確認がなされることなく、名称が公表されたり、一般的な参考文献データベースに掲載されたりする「西部開拓時代」のような状況を生み出している。変種や疑問のある命名法が急速に広まることで、広範な混乱が生じ、これまでの成果が損なわれている。我々は、このような慣行から生じた矛盾を例示し、科学的知見の相互運用性を危険にさらす。この問題に対する早急な解決策は、専門研究者、主要出版社、原核生物の系統分類に関する国際委員会（ICSP）、国際微生物学会に受け入れられる普遍的なベストプラクティスを開発し、採用することである。
キーワード
原核生物分類学
命名規約
未培養微生物
メタゲノム集合ゲノム
ジオバクター
ペロバクター
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古細菌とバクテリアの次の100万の名前。
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大多数の未培養微生物の分類： Candidatus提案におけるメタゲノムデータの位置づけ。
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用語集
軸培養
他の生物が存在しない状態で増殖する、単一の明確な集団。単離株または純粋培養とも呼ばれる。
カンディダタス
まだ培養されていない（すなわち、axenic cultureとして入手できない）分類群の命名のための暫定的なカテゴリー。
分類
進化的関係および／または表現型の特徴に基づいて、生物を階層的にグループ化すること。
国際原核生物命名規約（ICNP）
コード」と呼ばれる。細菌と古細菌の命名に関する規則、原則、勧告の決定版 [14.]。
原核生物の系統分類に関する国際委員会 (ICSP)
元は国際系統分類細菌学委員会（ICSB）で、原核生物の命名法を監督し、ICNPの出版を監督する機関である。その司法委員会は、命名法や規約の改訂に関する意見を発表している。
国際系統進化微生物学雑誌（IJSEM）
International Journal of Systematic Bacteriology (IJSEM)は、International Journal of Systematic Bacteriology (IJSEM)を前身とし、微生物の分類学的記述の出版を目的とした学術誌であり、ICSPおよび国際微生物学会連合(IUMS)の細菌学・応用微生物学部門(BAM)の公式出版機関である(図1)。
リスト編集者
IJSEMに2ヶ月ごとに掲載されるバリデーションリストへの掲載を決定する。IJSEMには現在2名のリストエディターがおり、現在3名の命名法レビュアーの意見を求めることができます。
原核生物命名法リスト (LPSN)
原核生物（細菌および古細菌）の名前のうち、Candidatus分類群も含め、有効または有効に公開されているものをリストアップした独立したデータベース(https://lpsn.dsmz.de)。
メタゲノムアセンブルゲノム (MAG)
メタゲノムからビニングされた（またはグループ化された）DNA配列コンティグに基づく単一分類群のゲノムアセンブリ。MAGは、共存する複数の亜集団（マイナーな配列変異を持つ）の平均を表す場合があり、そのため、培養分離株で一般的に表される単一の遺伝的変異体（または株）ではなく、種レベルの集団に相当する。
命名法
生物の命名を支配する一連の規則や慣例の適用。細菌と古細菌については、国際原核生物命名規約（ICNP：International Code of Nomenclature of Prokaryotes）がこれらの規則を定めている。
未培養生物
生物の生物学を十分に理解すれば培養できる可能性がある（しかしまだ培養されていない）分類群（タクソン、単数形）を認識する用語。
系統学的マーカー
マイクロバイオームまたは分離株の分類学的および系統学的プロファイリングに使用される、単一の遺伝子（例えば、16S rRNA遺伝子）、または保存された遺伝子のセット。
多相分類法
生物を分類群にグループ分けするために、複数の表現型、形態学的、遺伝学的データを利用するコンセンサスアプローチ。
配列データベース
核酸および/またはタンパク質のデジタル配列を保存し、利用可能にするリポジトリ。データベースはその範囲（網羅的か専門的か）に違いがあり、一般的に相互リンクされている。
単一増幅ゲノム（SAG）
単一の細胞を溶解し、そのゲノムを増幅・配列決定して得られたゲノム情報。
分類学
ギリシャ語のtaxis（配列）とnomia（方法）に由来する用語。ゲノムおよび/または表現型の特徴に基づいて微生物を同定し、分類し、命名する科学とその実践を指す。
未培養（培養されていない）分類群
自然界に存在する実在の生物で、人工飼育や実験室での培養に今のところ抵抗しているもの（前述の「未培養生物」を参照）。自然界に存在する生物であれば、その生育を可能にする条件が存在し、培養できる可能性があるため、「未培養分類群」は誤用であることに注意。
バリデーション・リスト
IJSEMが2ヶ月ごとに発行するバリデーション・リストに掲載されなければ、命名法上の地位を得ることはできません。バリデーションリストに掲載された名称は、有効に公表されたものとみなされます。
論文情報
出版履歴
オンライン公開 2021年02月02日
識別
DOI: https://doi.org/10.1016/j.tim.2020.12.010

著作権
© 2020 Elsevier Ltd. 無断複写・転載を禁じます。
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