[Metagenome-1] Metagenomic Data analysis--summary

宏基因组数据分析

宏基因组，和metataxonomics（16s rRNA analysis），是使用全基因组测序技术来研究特定环境下的所有的微生物种类及含量的方法。这个方法对于阐释宿主相关的微生物组成和宿主表型非常有用。宏基因组对于酶和生物催化剂提供了有价值的分子视角。
应用-宏基因组测序的优势:

• 无偏向结果不受特异的基因组位点的影响
• 分类学的独立遗传标记
• 能够研究高度变异的微生物，比如病毒
• 微生物多样性评估
• 检测各种环境微生物的丰度
• 分析不可以培养的微生物
• 功能基因和基因聚类的研究

流程（workflow）

二代测序的宏基因组分析涉及几个分开的流程。
1.第一步：样品总DNA提取；
2.第二步：片段化，接头连接；
3.第三步：序列组装成contigs；
4.第四步：基因组binning（用于重构完整基因组）;
5.比对到最近的分类单元；
6.ORF预测以及相关基因功能的注释。

宏基因组的例子

人类宏基因组

关于人类健康问题， 宏基因组对于诊断，噬菌体分型，毒力和抗生素耐药性检测扮演着重要的角色，对于新疫苗和培养基的开发也有重要作用。综合分析复杂的微生物群落，无论是共生还是病理上的，都能够帮助我们更好的理解和管理人类疾病，比如肥胖。提高对于阴道，胃肠道，皮肤和呼吸道系统微生物的理解，可以帮助我们更好的理解在微生物群落直接影响宿主的健康。 宏基因组学测序可以被帮助分子标记的的鉴定，人类微生物群体的个体差异也对于将来的治疗以后建立个人药物库。

宏基因组学在癌症中的研究

全球超过15%的癌症负担是由于微生物的影响。宏基因组学对于鉴定，分析和靶标癌症组织样品中微生物多样性非常一个重要。通过产生一个，微生物组学和各种形式癌症建立起综合的微生物视角。特定癌症潜在微生物的鉴定可以大大的保障药物靶标的开发与选择。

宏基因组学和人类肠道微生物

超过1000个微生物种类栖居在人体内。宏基因组学致力于内部微生物多样性和失调的研究，也包括肠道微生物和健康疾病的关系。功能基因组学可以帮助鉴定新功能基因，微生物的pathways以及抗菌抑制基因的功能，也可以分析宿主和微生物的之间共同进化关系。

病毒宏基因组

病毒在这个星球上是大量富集生物实体。 由于病毒没有单基因。不能用常规方法对rDNA和扩增子测序。病毒基因组学研究显示60-99%的二代测序。