DNA-DNAハイブリダイゼーション

DNA-DNAハイブリダイゼーション（DDH）は、細菌種を正確に視覚的に分類することが難しいため、細菌種を識別する主要な方法として使用されています。^{[ 7 ]}この技術は、種の違いが識別しやすい大型生物には広く使用されていません。1900年代後半には、DNA-DNA類似度が70%以上で、融解温度が5  ℃以内であれば、菌株は同じ種に属すると考えられていました。^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]} 2014年には、細菌の亜種を分離するための閾値として79%の類似度が提案されました。^{[ 11 ]}

DDHは細菌の一般的な手法ですが、手間がかかり、エラーが発生しやすく、技術的に難しいです。2004年に新しいDDH手法が発表されました。この手法では、マイクロプレートと比色標識DNAを使用して、必要な時間を短縮し、処理できるサンプルの量を増やしました。^{[ 12 ]}この新しいDDH手法は、細菌分類の標準となりました。^{[ 13 ]}

この技術の先駆者であるチャールズ・シブリーとジョン・アールクイストは、DNA-DNAハイブリダイゼーションを用いて鳥類（シブリー-アールクイスト分類）と霊長類の系統関係を調べた。^{[ 14 ] [ 15 ]}

1969年、イェール大学のメアリー・ルー・パデューとジョセフ・G・ガルは放射能を用いてそのような方法の一つを実施しました。これは、溶液中の放射性試験DNAを細胞学的標本の静止DNAにハイブリダイゼーションさせるもので、オートラジオグラフィーとして知られています。^{[ 16 ]}

現代のアプローチは、完全にまたは部分的に配列決定されたゲノムを利用して、 in silicoでDNA-DNAハイブリダイゼーションを実行することです。^{[ 19 ]}デジタルDDH（dDDH）はDSMZで開発され、GBDP（Genome Blast Distance Phylogeny）アルゴリズムを使用してDDH類似の方法を生成します。DSMZはdDDHに基づいたいくつかのウェブサービスを提供しています。dDDHは、パラログ遺伝子、大きな反復、縮小ゲノム、低複雑性領域に関するDDHの問題の影響を受けません。他のアルゴリズムの改善の中でも、2つのゲノム配列間の一致からパラログ配列を慎重にフィルタリングすることで、パラログ配列の問題を解決します。^{[ 19 ]}

dDDHは、大腸菌、バチルス・セレウス群、アエロモナスなどの分類が困難な分類群の解決に用いられてきた。^{[ 20 ]}国際原核生物分類委員会の司法委員会は、dDDHを分類学的証拠として認めている。^{[ 21 ]}