Metagenomics artinya ilmu yg menyelidiki genom komunitas mikroorganisme yg terdapat pada lingkungan atau ekosistem eksklusif. kurang lebih 99,8% mikroorganisme hidup pada komunitas campuran dan tidak dapat dibudidayakan, sebagai akibatnya dibutuhkan teknik baru buat penelitiannya.
Secara tradisional, studi ekologi mikroba didasarkan pada isolasi dan budidaya mikroorganisme dan pemurnian DNA mereka, atau ekstraksi pribadi DNA berasal sampel diikuti dengan amplifikasi PCR, serta pemisahan fragmen serta fragmen selanjutnya. metode. namun, metode ini memiliki sejumlah kelemahan dibandingkan menggunakan metode pengurutan akbar-besaran. yg terakhir ialah budaya-independen, memerlukan sedikit DNA asal sampel, mampu mengidentifikasi mikroorganisme yg kurang terwakili, dan memungkinkan beberapa sampel buat digabungkan serta digandakan dengan biaya dan waktu yang lebih rendah.
Jenis analisis metagenomik: analisis metagenom
di awal abad ke-21, metode sekuensing baru ada, berdasarkan buatan serta apa yg disebut platform Next-generation Sequencing (NGS), memiliki imbas transformasi pada pemahaman genomik mikroba, 2 teknik primer merupakan sekuensing semua genom serta sekuensing yang lebih bertarget dari gen 16S rRNA khusus bakteri (18S rRNA pada eukariota). ke 2 teknik tersebut sangat efektif, masing-masing berguna dalam perangkat lunak yang tidak selaras (Gambar).
pada satu sisi, pengurutan genom lengkap (Shotgun) memungkinkan mengetahui berita metabolisme dan fungsional setiap mikroorganisme serta membedakan antara strain yang tidak sama berasal spesies yg sama, mampu mengidentifikasi mikroorganisme baru melalui penyelarasan de novo . Jenis sekuensing ini sangat bermanfaat saat mengidentifikasi strain dan mikroorganisme yang tidak terlalu melimpah dalam komunitas mikroba.
buat bagiannya, sekuensing berasal sekuens gen 16S rRNA bakteri mengatakan gen pada genom hadir dalam sampel beserta. Jenis gen ribosom ini sangat terkonservasi, stabil secara evolusioner dan mengandung daerah hipervariabel V1-V9, di antaranya V3 dan V4 wajib disorot karena paling poly dipelajari serta dipergunakan, meskipun terdapat jua yang lain seperti V1, V2 atau V9. daerah ini spesifik buat bakteri serta memungkinkan diferensiasi antara genus dan spesies.
hingga saat ini, instrumen pengurutan Illumina adalah yang paling poly digunakan di pasaran karena efektivitas biaya yg unggul serta akurasi pengurutan yg tinggi. sesudah data asal sekuensing wilayah variabel 16S serta 18S diperoleh, dilakukan penyaringan data serta kontrol kualitas statistik berasal urutan tadi, diikuti menggunakan anotasi sesuai penugasan OTU (Operational Taxonomic Unit), perhitungan alpha serta keragaman beta, klasifikasi taksonomi serta analisis diferensial serta akhirnya prediksi kontribusi pada jalur biologis serta metabolisme.
Kemungkinan perangkat lunak metagenomics
aplikasi metagenomics luas pada bidang-bidang seperti bioteknologi, farmakologi, kedokteran, generasi biofuel, bioremediasi atau pertanian. contohnya, metagenomik bisa digunakan di tumbuhan buat mengetahui pada mana komunitas bakteri tertentu yang mampu memodifikasi pertumbuhan tanaman berada. Ini juga memiliki akibat krusial pada obat-obatan, sebagaimana dibuktikan dalam Proyek Mikrobioma insan, yg tujuan utamanya merupakan buat menemukan komunitas bakteri yg menyerang tubuh kita buat menaikkan kualitas hayati kita.
software klinis:Analisis komprehensif bahan genetik pasien dan mikroba (DNA serta RNA) yang terdapat dalam sampel beranjak cepat berasal penelitian ke laboratorium klinis. Kemampuan buat mendeteksi potensi patogen seperti bakteri, virus, protozoa, dll. dalam sampel mengetahui secara bersamaan respon pasien, menghasilkan metagenomics alat yg sangat berguna saat mendiagnosis patologi dari banyak sekali jenis, mirip penyakit metabolik, autoimun, inflamasi, neurologis, pernapasan atau kanker, antara lain. di antara ini, mereka yang membandingkan kemanjuran obat-obatan seperti imunoterapi atau toksisitas beberapa jenis kemoterapi menonjol. Selain itu, integrasi data metagenomik individu bersama dengan data klinis serta gaya hayati pasien,
aplikasi Bioteknologi: asal sudut pandang bioteknologi, mikroorganisme artinya sumber enzim, antibiotik, serta biomolekul baru yg tidak habis-habisnya dengan sifat yang sangat menarik buat berbagai jenis industri. misalnya, enzim seperti lipase, protease atau amilase mempunyai keserbagunaan yang besar yg membuatnya berguna pada banyak sekali proses, seperti produksi produk farmasi, deterjen cucian atau degradasi polimer alami seperti selulosa atau pati. pada sisi lain, industri farmasi juga bisa memperoleh manfaat berasal penggunaan senyawa bioaktif seperti sitarabin (antikanker), sefalosporin (antimikroba) dan vidarabine (antivirus), serta antibiotik mirip streptomisin.
konklusi
indera metagenomics serta bioinformatika sudah memungkinkan buat mengembangkan aneka macam perangkat lunak yang berguna pada banyak sekali bidang, sehingga mendukung pembangunan sosial ekonomi dan peningkatan kualitas hidup secara keseluruhan. dalam kerangka Kedokteran Presisi, integrasi data metagenomik individu dengan isu klinis dan norma hayati rakyat akan memungkinkan mengetahui kerentanan terhadap berbagai patologi. Selain itu, akan mungkin buat memprediksi respons terhadap perawatan eksklusif, mendukung penerapan taktik terapi yang dipersonalisasi.
tetapi, banyak pendekatan masih dalam termin awal serta memiliki keterbatasan karena kesulitan pada menganalisis serta menafsirkan data berasal NGS dan kurangnya pengalaman poly praktisi. pada masa depan, integrasi metagenomics dengan disiplin “omics” lainnya seperti genomik, transkriptomik atau metabolomik diharapkan bisa membuka pintu bagi seni manajemen terintegrasi baru yg sempurna akan memunculkan solusi menarik yg belum ditemukan.
