ITS1：真核生物のITS2よりも優れたDNAバーコード？

DNAバーコードは、種の測定と発見に使用される短いDNA配列です。内部転写されたスペーサー（ITS/ITS2）領域は、菌類および種子植物の標準的なDNAバーコードとして提案されており、藻類、原生生物、動物など、他の生物学的グループのDNAバーコード分析で広く使用されています。その領域は、ITS1とITS2の両方の領域で構成されています。ここでは、DNAバーコーディングギャップの存在、種の識別効率、シーケンス長分布、GC含有量の存在という点で、PCR増幅、DNAシーケンス、種の識別の3つの側面からITS1とITS2を比較するために、大規模なメタ分析を実施しました。分布とプライマーの普遍性。合計で、アスカイセテ、basidiomycetes、肝孔、コケ、シダ、ズウゲ、裸子植物、単葉植物、虫、昆虫、魚、611の家族、3694属、19060種類の種をカバーした19060種、分析などを含む、真核生物の10の主要なグループの85 345シーケンスペア。類似性ベースの方法を使用して、すべての主要なグループ、家族、属のITS1およびITS2の種識別効率を計算しました。Fisherの正確なテストを使用して、ITS1は、47の家族のうち17および49属のうち20属でSampleが豊富な属の20よりも有意に高い効率を持っていることがわかりました。シリコPCR増幅評価により、広範囲に適用されたITS1プライマーのプライマー普遍性は、ITS2プライマーのプライマーよりも優れていることがわかりました。さらに、増幅産物の長さが短くなり、GC含有量が少ないことが、シーケンスにおけるITS1の他の2つの利点であることが発見されました。要約すると、ITS1は真核生物種のITS2よりも優れたDNAバーコードを表しています。

A DNA barcode is a short piece of DNA sequence used for species determination and discovery. The internal transcribed spacer (ITS/ITS2) region has been proposed as the standard DNA barcode for fungi and seed plants and has been widely used in DNA barcoding analyses for other biological groups, for example algae, protists and animals. The ITS region consists of both ITS1 and ITS2 regions. Here, a large-scale meta-analysis was carried out to compare ITS1 and ITS2 from three aspects: PCR amplification, DNA sequencing and species discrimination, in terms of the presence of DNA barcoding gaps, species discrimination efficiency, sequence length distribution, GC content distribution and primer universality. In total, 85 345 sequence pairs in 10 major groups of eukaryotes, including ascomycetes, basidiomycetes, liverworts, mosses, ferns, gymnosperms, monocotyledons, eudicotyledons, insects and fishes, covering 611 families, 3694 genera, and 19 060 species, were analysed. Using similarity-based methods, we calculated species discrimination efficiencies for ITS1 and ITS2 in all major groups, families and genera. Using Fisher's exact test, we found that ITS1 has significantly higher efficiencies than ITS2 in 17 of the 47 families and 20 of the 49 genera, which are sample-rich. By in silico PCR amplification evaluation, primer universality of the extensively applied ITS1 primers was found superior to that of ITS2 primers. Additionally, shorter length of amplification product and lower GC content was discovered to be two other advantages of ITS1 for sequencing. In summary, ITS1 represents a better DNA barcode than ITS2 for eukaryotic species.