الجينوميات البيئية

الجينومات البيئية تمكن من دراسة التجمعات الدقيقة مثل تلك الموجودة في هذا التيار الذي يستقبل التصريف الحمضي من منجم الفحم السطحي.

الجينومات البيئية environmental genomics، هي دراسة المادة الوراثية المستردة مباشرة من العينات الطبيعية. قد يشار إلى هذا المجال الواسع بالميتاجينومات Metagenomics. بينما يعتمد علم الأحياء الدقيقة وتسلسل الجينوم الدقيق وعلم الجينوم على المزارع المستعمرية المستزرعة، فإن التسلسل الوراثي البيئي المبكر يتم على جينات محددة في مستعمرة ما (عادة 16S rRNA gene) لإنتاج لمحة مختصرة عن التنوع في عينة طبيعية ما. كشف هذا العمل عن الغالبية العظمى من التنوع البيئي في الأحياء الدقيقة الذي لم تكشفه الطرق المعتمدة على الزراعة. تستخدم الدراسات الحديثة كلاً من "shotgun" أو تسلسل الموجه بتفاعل الپوليميراز المتسلسل لجمع عينات التجمعات. نظراً لقدرتها على إظهار تنوع حياة الأحياء الدقيقة الذي لم يكن جلياً من قبل، توفر الجينومات البيئية نظرة أعمق على عالم الا؛ياء الدقيقة الذي من شأنه أن يحدث ثورة في فهم العالم الحي بأسره. مع استمرار تدني قيمة تسلسل الدنا، تتيح الجينومات البيئية الآن لعلم بيئة الأحياء الدقيقة التحقق على نطاق أكثر اتساعاً وتفصيلاً عن ذي قبل.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 التاريخ

مخطط تدفق مشروع ميتاجينوم تقليدي.

 التسلسل

Environmental Shotgun Sequencing (ESS). (A) Sampling from habitat; (B) filtering particles, typically by size; (C) Lysis and DNA extraction; (D) cloning and library construction; (E) sequencing the clones; (F) sequence assembly into contigs and scaffolds.

 المعلوماتية الحيوية

 تنوع الأنواع

تمثيل 2016 لشجرة الحياة

Gene annotations provide the "what", while measurements of species diversity provide the "who". In order to connect community composition and function in metagenomes, sequences must be binned. Binning is the process of associating a particular sequence with an organism. In similarity-based binning, methods such as BLAST are used to rapidly search for phylogenetic markers or otherwise similar sequences in existing public databases. This approach is implemented in MEGAN. Another tool, PhymmBL, uses interpolated Markov models to assign reads. MetaPhlAn and AMPHORA are methods based on unique clade-specific markers for estimating organismal relative abundances with improved computational performances. Recent methods, such as SLIMM, use read coverage landscape of individual reference genomes to minimize false-positive hits and get reliable relative abundances. In composition based binning, methods use intrinsic features of the sequence, such as oligonucleotide frequencies or codon usage bias. Once sequences are binned, it is possible to carry out comparative analysis of diversity and richness.

 تحليل البيانات

 الميتاترانسكريپتومات

للمزيد من المعلومات: الترانسكريپتوم and تقنيات الترانسكريپتومات

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 التطبيقات

قد تؤدي الجينومات البيئية إلى تقدم معرفي في مجموعة واسعة من التخصصات. قد يمكن تطبيقها لحل التحديات العملية في الطب، الهندسة، الزراعة، الاستدامة، وعلم البيئية.

 الوقود الحيوي

Bioreactors allow the observation of microbial communities as they convert biomass into cellulosic ethanol.

 انظر أيضاً

• Binning
• Epidemiology and sewage
• Metaproteomics
• Microbial ecology
• Pathogenomics

 وصلات خارجية

• Focus on Metagenomics at Nature Reviews Microbiology journal website
• The “Critical Assessment of Metagenome Interpretation” (CAMI) initiative to evaluate methods in metagenomics
• Metagenomics Sequencing for microscopic life Research