微生物多樣(yang)性測(ce)序：探(tan)索微觀世界的(de)奧(ao)秘

　　微生物是(shi)地球(qiu)上(shang)最(zui)為(wei)豐(feng)富和(he)多樣(yang)的(de)生(sheng)物(wu)群(qun)體，它們存在於各(ge)種環境(jing)中，從土壤(rang)和(he)水(shui)體到人(ren)體(ti)內部(bu)。了(le)解微生物的(de)多樣(yang)性對(dui)於揭(jie)示生(sheng)態(tai)系統(tong)的(de)功(gong)能(neng)和(he)生(sheng)命(ming)的(de)進(jin)化(hua)具(ju)有重要意(yi)義。而(er)微生物多樣(yang)性測(ce)序技術(shu)的(de)出(chu)現(xian)，為我們提(ti)供(gong)了(le)壹種全面(mian)、高(gao)通(tong)量(liang)的(de)方(fang)法(fa)來(lai)研究(jiu)微生物群(qun)落的(de)組(zu)成和(he)結(jie)構(gou)。

　　微生物多樣(yang)性測(ce)序基(ji)於(yu)DNA或(huo)RNA的(de)測(ce)序技術(shu)，通(tong)過對(dui)環境(jing)中的(de)微生物樣(yang)本進(jin)行(xing)高(gao)通(tong)量(liang)測(ce)序，獲(huo)取(qu)微生物群(qun)落的(de)遺傳信(xin)息，從而(er)推斷(duan)微生物的(de)多樣(yang)性和(he)組(zu)成。

　　1.樣(yang)品采集(ji)與(yu)DNA/RNA提(ti)取(qu):

　　收(shou)集(ji)不(bu)同環境(jing)中的(de)微生物樣(yang)本，如(ru)土壤(rang)、水(shui)體、腸道(dao)等(deng)，並進(jin)行(xing)DNA或(huo)RNA的(de)提(ti)取(qu)，獲取微生物遺傳物(wu)質(zhi)。

　　2.選(xuan)擇(ze)引物與(yu)PCR擴(kuo)增:

　　設計特定的(de)引物，選(xuan)擇(ze)目(mu)標基(ji)因(如(ru)16SrRNA或ITS)，使(shi)用PCR擴增(zeng)技術(shu)擴(kuo)增(zeng)微生物基(ji)因片(pian)段。

　　3.高(gao)通(tong)量(liang)測(ce)序:

　　將擴增(zeng)的(de)DNA/RNA樣(yang)本通(tong)過高(gao)通(tong)量(liang)測(ce)序平(ping)臺(如luminaMiSeq、PacBio等)進(jin)行(xing)測(ce)序，獲(huo)取(qu)大(da)量(liang)的(de)微生物序(xu)列信息。

　　4.數據(ju)分析(xi)與(yu)解讀:

　　對測(ce)序得(de)到的(de)序(xu)列數據(ju)進(jin)行(xing)質(zhi)控、去噪(zao)、聚類(lei)和(he)分類(lei)，通(tong)過比對數據(ju)庫(ku)，確(que)定微生物的(de)種(zhong)類(lei)和(he)數(shu)量(liang)，從而(er)揭(jie)示微生物群(qun)落的(de)組(zu)成和(he)多樣(yang)性。

　　微生物多樣(yang)性測(ce)序技術(shu)仍(reng)在不斷(duan)發(fa)展中，以(yi)下是(shi)幾(ji)個未(wei)來(lai)發展方(fang)向(xiang):

　　1.單(dan)細(xi)胞(bao)測(ce)序技術(shu):

　　發(fa)展更(geng)高(gao)分辨(bian)率(lv)的(de)單(dan)細(xi)胞(bao)測(ce)序技術(shu)，可(ke)以(yi)揭(jie)示微生物群(qun)落中個(ge)體(ti)微生物的(de)差(cha)異性和(he)功(gong)能(neng)。

　　2.多組(zu)學(xue)數據(ju)整(zheng)合(he):

　　將多樣(yang)性測(ce)序數(shu)據(ju)與(yu)其他組(zu)學(xue)數據(ju)(如轉錄(lu)組(zu)、蛋白質(zhi)組(zu))進(jin)行(xing)整(zheng)合(he)分析(xi)，全面(mian)理解微生物的(de)功(gong)能(neng)和(he)相互作(zuo)用。

　　3.生(sheng)態(tai)建(jian)模與(yu)預(yu)測(ce):

　　結(jie)合(he)多樣(yang)性測(ce)序數(shu)據(ju)和(he)生(sheng)態(tai)模型，預(yu)測(ce)微生物群(qun)落對(dui)環境(jing)變化(hua)的(de)響(xiang)應(ying)和(he)生(sheng)態(tai)系統(tong)功能(neng)的(de)變(bian)化(hua)。

　　4.應(ying)用(yong)於臨床診(zhen)斷(duan):

　　多樣(yang)性測(ce)序技術(shu)的(de)應(ying)用(yong)將進(jin)壹步擴展到臨床醫(yi)學(xue)，有助於疾(ji)病(bing)的(de)早期(qi)診(zhen)斷(duan)、治(zhi)療方(fang)案(an)的(de)優(you)化(hua)和(he)個(ge)體(ti)化(hua)醫療的(de)實現(xian)。