宏基因组学(Metagenomics),又称元基因组学,是由 Handelman 提出的一种直接对微生物群体中包
含的全部基因组信息进行研究的手段,以特定生境中的整个微生物群落为研究对象,采用高通量测序技术,获得
环境微生物基因组信息总和,以研究环境微生物的群落结构、物种分类、系统进化、基因功能以及代谢通路等。
之后 Kevin 等对 Metagenomics 进行了定义,即“绕过对微生物个体进行分离培养,应用基因组学技术对自
然环境中的微生物群落进行研究”的学科。它规避了对样品中的微生物进行分离培养,提供了对无法分离培养的
微生物进行研究的途径,避免了实验过程中由环境改变引起的微生物序列变化所带来的偏差。
宏基因组测序具有以下优点:
微生物无需分离培养,且通过该技术可以客观还原微生物菌群结构:宏基因组测序技术,无PCR扩增环节,
可以避免非特异性扩增问题,并且可以完整呈现微生物菌群的结构。
在客观还原菌群结构的基础上,同时可以对群落微生物的功能进行研究:基于16S核糖体的微生物多样性研
究方法,可以基于物种丰度进行功能丰度的预测,但是不能更进一步探究微生物的具体功能。而传统的微生物基
因组方法,也需要构建大量的克隆筛选文库,才能获得微生物的功能基因。宏基因组测序可以直接基于环境中的
所有微生物的基因序列,进行微生物的基因相关功能研究。
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