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2024．03
【Metagenome小學堂】誰是微生物探查的最佳解?
原創文章，引用請註明出處
|| Metagenome Shotgun sequencing vs 16S Amplicon sequencing
試想一下，我們的身體是一個龐大的星球，上面住著許多微小的生物，這些生物就是我們的共生微生物群系。要了解這些生物，我們現今有許多「超能力」可以使用：16S V3V4、16S Full length和Metagenome。那麼，這些「超能力」又有什麼不同呢？讓我們一起來看看~~
|| 16S V3V4 vs 16S Full length vs Shotgun
16S V3V4
首先，我們來看看16S V3V4。它就像是我們的「望遠鏡」，可以讓我們將遠處的人們看地清楚，能看到他們的膚色、粗略長相，將它們做出區別，可是無法看清每個人的細部特徵；就如同我們能大致了解微生物群落的樣貌，但只看到了16S rRNA基因的V3+V4部分（16S rRNA是快速辨別細菌的一小段序列，其中V3+V4是區分能力最好的區域），所以我們無法完美的分類每一種微生物，在物種鑑定上容易有無法辨別至種(species)層級的問題。
16S Full Length
接下來是16S Full length。這就像是我們的「顯微鏡」，能使我們看到每個人穿著細節、臉部特徵，甚至是身上的飾品，能夠更將人們做出更細緻的分類；如同我們定序16S rRNA基因的全部長度(V1-V9區域)。這樣，我們就可以更精確地分辨出群落中各個微生物的種類，與16S V3+V4比起來更能表現出群落中微生物的豐富度，在細菌分類上甚至能提供更完整的種(strain)層級註釋結果。
Metagenome
最後，我們來看看Shotgun metagenomics sequencing。就像是我們的「X光機」，能夠讓我們了解每個人的內部構造，不論是骨骼、器官、甚至是病灶位置，都可以說是一覽無疑，使我們基於了解分類的情況下還能看清人們身體內部的樣貌與狀態；如同我們使用Shotgun metagenomics將樣品中的所有DNA進行隨機斷裂成合適大小並進行定序。這樣，我們不僅可以分辨出每一種生物的種類，還可以看到它們的基因體、基因功能，甚至可以重建完整的基因體。
是不是對三種超能力都有一定的了解了，是否對於三種超能力的比較還有所疑惑，看看下面的表格讓你更加明瞭其中奧妙：
|| 16S V3V4 vs 16S Full length vs Shotgun
16S V3V4
首先，我們來看看16S V3V4。它就像是我們的「望遠鏡」，可以讓我們將遠處的人們看地清楚，能看到他們的膚色、粗略長相，將它們做出區別，可是無法看清每個人的細部特徵；就如同我們能大致了解微生物群落的樣貌，但只看到了16S rRNA基因的V3+V4部分（16S rRNA是快速辨別細菌的一小段序列，其中V3+V4是區分能力最好的區域），所以我們無法完美的分類每一種微生物，在物種鑑定上容易有無法辨別至種(species)層級的問題。
16S Full Length
接下來是16S Full length。這就像是我們的「顯微鏡」，能使我們看到每個人穿著細節、臉部特徵，甚至是身上的飾品，能夠更將人們做出更細緻的分類；如同我們定序16S rRNA基因的全部長度(V1-V9區域)。這樣，我們就可以更精確地分辨出群落中各個微生物的種類，與16S V3+V4比起來更能表現出群落中微生物的豐富度，在細菌分類上甚至能提供更完整的種(strain)層級註釋結果。
Metagenome
最後，我們來看看Shotgun metagenomics sequencing。就像是我們的「X光機」，能夠讓我們了解每個人的內部構造，不論是骨骼、器官、甚至是病灶位置，都可以說是一覽無疑，使我們基於了解分類的情況下還能看清人們身體內部的樣貌與狀態；如同我們使用Shotgun metagenomics將樣品中的所有DNA進行隨機斷裂成合適大小並進行定序。這樣，我們不僅可以分辨出每一種生物的種類，還可以看到它們的基因體、基因功能，甚至可以重建完整的基因體。
是不是對三種超能力都有一定的了解了，是否對於三種超能力的比較還有所疑惑，看看下面的表格讓你更加明瞭其中奧妙：
是不是看出了Metagenome這項超能力的強大，不但可以直接從複雜的混合樣本中得到DNA進行有如霰彈槍一樣廣泛的定序，更有助於揭示以前隱藏的微生物多樣性，理解微生物們各自擁有的功能，利於觀察微生物們如何去影響及造就不同的環境，這項強大超能力隨著DNA定序的成熟越來越容易獲得，想要與美妙的微生物們一同譜出交響樂的你還在等甚麼？Metagenome可以滿足渴望力量的你，讓你成為微生物世界的翹楚。
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