メタジェノミクスとは？

By Yolanda Smith, B.Pharm.Reviewed by Afsaneh Khetrapal, BSc

Metagenomics is the study of microbes in their natural living environment, which involves the complex microbial communities in which they usually exist in, is. この研究では、その中に存在する各微生物を含む、生物全体のゲノム構成を調べます。 微生物と宿主を別々の存在と考えるのではなく、相互依存的な存在として考え、共同体として観察することが重要な概念です。

地球の微生物

微生物は、生命の主要要素（炭素、窒素、酸素、硫黄など）を、生物学的に利用できる形に変換する生物圏のプロセスに関わるため、地球上のすべての生命にとって不可欠な存在である。 これらの化学サイクルが継続し、環境の安定性を維持するためには、微生物に依存しています。

したがって、人間の生活は、栄養素、金属、ビタミンの供給を担う微生物群に複雑に関連しています。 微生物は、発酵、毒素の浄化、栄養抽出、食物消化のプロセスに直接関与している。

微生物群集と人間の健康

地球上の人間や動物の健康に微生物が不可欠な役割を果たしていることを考えると、人間の中に存在する圧倒的多数の微生物集団が、これまであまり観察・研究されてこなかったことは意外かもしれません。 消化管内に存在するような、人間と定期的に相互作用する微生物群集の理解を深めることができれば、微生物と人間の健康との相互作用に光が当てられるかもしれません。 微生物は、ヒトのゲノムには存在しなくても、ヒトの生命の生存に不可欠な代謝経路をコードしているかもしれません。

ヒトと定期的に相互作用する微生物のレベルの変化は、炎症性腸疾患（IBD）、心疾患、湿疹または癌などのいくつかの健康状態を引き起こすことと関連している可能性があります。 むしろ、微生物と人体が通常協力して、食物をうまく消化し、体内の毒素を排出し、感染が体を支配するのを防いでいるという説が有力です。 5347>

Metagenomics and research techniques

Metagenomics の分野は比較的新しく、それは微生物が従来、複合体としての宿主内ではなく、実験室ベースの環境で研究されてきたためです。 そのため、自然界に生息する微生物に関する現在の知識は乏しい。

メタゲノミクスは、培養の難しさや微生物のゲノム多様性などの大きな障壁があるものの、環境および臨床微生物学の進歩を目指したものである。 環境中の微生物の性質に対する理解が深まれば、医学、生物学、バイオテクノロジー、生態学など、他の科学や研究分野に大きな影響を与えることが期待されている。

メタゲノム研究の初期段階では、主に非真核微生物に焦点を当てているが、いずれは生物学のあらゆる分野を網羅することが期待される。

1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK54011/
2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3351745/
3. http://www.ucc.ie/apc/content/pdf/Meta-genomics.pdf
4. http://www.igs.umaryland.edu/research/metagenomics/

Further Reading

• すべてのゲノムコンテンツ
• What is Genomics?
• 次世代シークエンス(Next Generation Sequencing: NGA)。 The Basics
• Genome Analysis
• How Important is Intronic Variation?

Citation

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