微生物与生化技术杂志

抽象的

宏基因组时代的微生物基因组回归

艾瑞克·奥特曼

宏基因组学在微生物生态系统、系统发育多样性和遗传复杂性方面已得到显著扩展。在短短几年内，微生物基因组学经历了从 1995 年测序的第一个自由生物（流感嗜血杆菌 Rd [1]）的 1.8 兆碱基对 (Mbp) 基因组到现在每个生成超过 1 万亿碱基对序列数据的 (元) 基因组程序的急剧增长。这些进步得益于越来越强大的测序技术。荧光平板凝胶电泳法被毛细管系统取代，这显著提高了通量和自动化水平。随着“边合成边测序”的引入，发生了重大变化。这项技术被商业化为“焦磷酸测序”，尤其是由 454 Life Sciences 开发的。虽然最初只能提供 100-200 个核苷酸 (nt) 的较短读取长度，并且碱基调用质量较低，并且存在核苷酸同聚物延伸问题，但它也使测序容量 (每次运行高达 400 Mbp) 比基于毛细管 Sanger 的测序技术有了飞跃。从那时起，许多其他下一代测序平台已经商业化 (例如 Illumina、SOLID、Ion Torrent)，每个平台都增加了每次运行获得的序列信息量 (Illumina HiSeq2500 目前每次运行可提供高达 600 Gbp)。虽然单分子实时 (SMRT) 测序仍处于起步阶段，但它很可能成为“下一件大事”，原型 (主要来自 Pacific Biosciences) 目前正在试用。