预测微生物宏基因组的重要性

宏基因组信息有助于确定与微生态失调相关的不同疾病是如何影响代谢的。与瘦者相比，胖者肠道中的微生物多样性降低。瘦者的肠道菌群越多样化，其中与抗炎反应有关的微生物如柔嫩梭菌群所占的比例就会越高。此外，胖者的肠道菌群多样性越低，拟杆菌群和瘤胃球菌属所占的比例就越高，并且两者都具有促炎作用。基因分析揭示菌群的多样性越低，其产生的丁酸盐就越少，更有可能生成硫化氢，同时对于氧化应激的应对能力也会下降。关于产生各种代谢产物的微生物，有一个知之甚少的方面在于，到底是菌群的多样性本身对于宿主有保护作用，还是多样性的降低是特定疾病的结果（而不是原因），这种不确定的关系可以通过对人类的前瞻性纵向研究得到最好的解释。

建立代谢物组学和宏基因组数据的价格比建立16S扩增子数据的价格昂贵得多。然而最近软件方面的进展，包括对未被观察到的菌落的系统重建软件（PICRUSt），利用系统发育和函数间的关联，使得研究人员能够通过使用16S扩增子序列来评估一个菌落的代谢物组学功能。简言之，PICRUSt建立了一个系统发育树，其包含了已知节点基因的子集，然后使用遗传重建来预测其他无特征节点的功能基因内容。与完全从人类微生物项目获得的测序基因组相比，PICRUSt的优势在于其能够利用16S标记基因来推断出宏基因组。(www.xing528.com)

另一个强大的计算机工具是预测相对代谢更新模型（Predicted Relative Metabolic Turnover），通过使用基因数量来预测系统中相对物质消耗和代谢产物的产生，研究者可以用它来建模和作出假设。这些工具都是性价比很高的方法，通过借助它们可以进行全面的代谢物分析。但是需要注意的是必须将结果与匹配的数据集进行验证。