有勁的基因資訊

Metagenomics這十年來才發展出來的新學門，主要是透過研究分析環境基因體，進而來描繪環境的代謝特性。

一個完整的環境系統，是由許多種生物組成，這些生物種類包羅萬象，除了肉眼可見的動植物外，還有肉眼看不見的微生物族群，這個族群數量遠比動植物多，包含真核微生物(Eukaryotic microbes)、細菌(Bacteria)、古生菌(Archaea)以及病毒(Virus)，然而，百分之99以上的微生物是無法培養的，欲描繪一個真實環境的生化代謝圖譜，最有效的方式就是直接萃取環境中的DNA或RNA加以分析，藉由這些基因體資訊，來對環境有一個全盤性的了解。環境基因體具有高多樣性以及高複雜度，最有名的例子是，Craig Venter從一桶海水中萃取細菌DNA，經過基因體分析後，發現含有150,000,000bp非重複性的鹼基對、1,800個genotype以及1,200,000個過去沒有被記錄過的基因，因此，要描繪出真實的完整的環境基因體特性，需要大量的資料量 (Venter et al., 2004)。為了研究高度複雜的環境基因體，近期發展出兩個學門Metagenomics與Metatranscriptomics；Metagenomics是在DNA的層級，來分析環境基因體；而Metatranscriptomics是以RNA的層級來分析，可以補強Metagenomics不足的部分，除了可以分析各種基因的表現量，還能夠偵測環境中的RNA病毒族群。

早期Metagenomics與Metatranscriptomics實驗流程中，必須將環境的基因體DNA或cDNA轉植到E. coli體內，再進行定序分析，其過程繁瑣而冗長，而且得到的資訊量相對有限 (Trings et al., 2005)；現在metagenomics研究，可以跳過繁瑣的分子生物學實驗技術，只需要將環境中的DNA或cDNA，直接進行次代定序(next generation sequencing)。 隨著定序技術的發展，定序資料的輸出量也越來越高，也就能夠呈現基因體真實的樣貌，至2010年，一次NGS定序所能夠得到的資料量已經達到100Gb的等級，因此，面對高度複雜的環境基因體的研究，NGS是最有效率的工具。

從2002年至08年間以有許多環境的基因體被解序分析，除了土壤和海水外，還包括腸內道微生物群的基因體，有越來越多證據顯示，腸內道的微生物群對動物的健康，扮演著重要的角色。