1、邓旭旭 高级产品经理 安诺优达基因科技（北京）有限公司,人体微生态overview,Byrd A. L.,et.al. Nature. 2014.,Sender R., et al. Cell. 2016.,人体微生态overview,B:H1.3:1,如何定义健康菌群？,Lloyd-Price J., et al. Genome Medicine. 2016.,从组成、功能动态变化、生态学功能等方面来定义健康微生物组,不同健康人群中的共有物种,不同健康人群中的 共有核心酶类、代谢通路等,利用简化的自由能级图模型来描述健康微生物组的动态变化,健康微生物组也可以用生态学形成模式来定义,被遗忘的精
2、准医疗重要领域,Sun X., et al. Nature Reviews Drug Discovery. 2016.,被遗忘的精准医疗-人体微生态,微生态制剂发明专利,基于微生态的医疗公司现状,肠道菌群文章发表趋势,Pubmed: Search (microbiotaTitle/Abstract) AND gutTitle/Abstract),Publications on gut microbiota,微生物研究动态,Science特刊关注肠道微生物组,2016年，三篇report，3篇review，一篇perspective文章，涉及生活习惯对肠道菌群的影响、粪便移植、肠道菌群与免疫，肠
3、道菌群与抗生素等领域。,微生物研究国际计划,微生物研究国际计划,中国微生物组计划（CMI）,研究方向: “6+2”模式6个领域: 人体、环境、农作物、家养动物肠道、工业以及海洋;两个方向: 微生物组研究方法及应用技术平台和微生物组数据储存及功能挖掘。,微生物样本,分离纯培养,仅能检测1%的微生物物种,分子生物学技术,微生物群落结构的全面解析,传统方法,2007年前，分子生物学方法,高通量测序,PCR-DGGE,实时荧光定量PCR,克隆文库,微生物培养,工作量大：克隆构建载体转化单克隆选择一代测序,微生物态的研究技术基础,宏转录组测序,宏基因组测序,mRNA差异表达和代谢通路,功能基因分析和代谢
4、通路,物种组成、群落结构,16S/18S/ITSSequencing,测序技术,研究目的,基于高通量测序的微生态研究方法,单菌株de novo测序,单菌株的基因组信息、致病性,16S rDNA测序是最常用的细菌分类标准。通过对指定环境中微生物16S rDNA高变区PCR扩增产物的高通量测序，分析该环境下微生物群落的多样性，包括物种的分类信息和丰度信息等。研究对象：特定环境中细菌或古细菌。,16S rDNA基因测序,16S rDNA 的结构特点,18S rDNA 的结构,18S rDNA/ITS基因测序,18S rDNA/ ITS测序是常用的真菌分类标准，指定环境中真菌的高变区的扩增产物进行高通
5、量测序，反映不同样本的物种间差异，分析该环境下微生物群落的多样性，包括物种的分类信息和丰度信息等。研究对象：特定环境中真菌群落。,ITS的结构,一般用于海洋微生物样本,宏基因组测序（Metagenomic）,基于NGS的微生物研究技术比较,16S/18S/ITS rRNA基因测序宏基因组测序,Wang, et al. Nature Reviews Genetics. 2014.,多样性分析/宏基因组技术的区别,物种组成、群落结构、Alpha & Beta 多样性分析等,功能基因、代谢通路等,独有技术,精准宏基因组技术,研究目的： 除了常规的宏基因组分析外，还可以发掘低丰度物种；显著改善微生物基
6、因组组装效果，甚至能组装出draft genome 。,梯度稀释,单细胞文库及测序,低丰度物种、draft genome,精准宏基因组“三要素”,如何理解精准宏基因组测序？,Opportunities enabled by single-cell sequencing strategies,Gawad C., et.al. Nature Reviews Genetics. 2016.,宏基因组测序,精准宏基因组测序,单细胞微生物测序,精准宏基因组,单细胞微生物技术,独有技术,研究思路overview,症状表型,健康记录,临床医学研究,临床信息采集：BMI血糖血压蛋白代谢因子.,生物机制研究,物
7、种组成、功能基因、代谢通路.,临床诊断与治疗效果,靶标鉴定与分子机制,研究思路tools,Weinstock G. M., Nature. 2012.,研究流程,取样策略（key point）,多个体，多位点，大样本量，以排除个体之间的差异,遗传背景、生活饮食习惯、生长环境、性别年龄、取样方法、提取方法一致,排除有严重病史、使用抗生素、有药物依赖等个体,采集与研究疾病相关的生理生化指标，研究致病性原因,欲解决的问题,肠道菌群经典案例解析,人体微生物质量分布图,人体正常菌群种类1000余种；主要分布于肠道、皮肤、口腔、呼吸道、泌尿生殖道，大多定植肠道；肠道微生物主要有细菌、古细菌、真菌及病毒，其
8、中99%以上为细菌；各部位由不同特异性肠道菌群构成；人体微生物组和人体基因组组成超个体 (Super organism)，共同参与人体正常功能。,肠道是人体微生态菌群分布重要场所,结肠癌、大肠癌IBD（克罗恩病和溃疡性结肠炎）代谢综合征：糖尿病，肥胖动脉粥样硬化，冠心病，心脑血管疾病等过敏性疾病精神性疾病：孤独症，焦虑抑郁，慢性疲劳综合征等艾滋病风湿性疾病：类风湿性关节炎（RA）,王子恺，杨云生. 解放军医学杂志，2012彭丽华，杨云生. 中华消化杂志， 2013,肠道微生物与人类疾病,影响肠道微生态的因素,内在因素胃酸氧气动力粘液胃肠分泌抗菌肽免疫（sIgA）,外在因素饮食益生菌PPI，H2
9、抗生素动力药泻药NSAIDs阿片肽,影响肠道微生态的构成或功能,Simren Magnus, et al.Gut .2013.,影响肠道微生态的因素,来自MicroClub-LCH.,肠道菌群与致病性之间的关系,Round et.al .nature reviews immunology.2009,免疫系统失衡，致病菌趁虚而入，造成人体疾病,Moya &Ferrer, et al. trends in microbiology.2016.,由因到果,由果到因,肠道生态系统的功能性冗余模型：肠道菌群与宿主基因、蛋白、代谢组、肠道屏蔽（肠道粘膜、上皮细胞）的关联性,肠道微生态的研究的材料,,1、肠
10、道菌群与癌症perspective,肿瘤微生物组,Thomas R M., et al. Trends in cancer. 2015.,Trends in cancer：癌症与微生物组综述,1、肠道菌群与癌症：overview,肠道粘膜处组织由健康到恶性肿瘤的过程以及微生物在其中的致病过程,Garrett W. S., et al. Science. 2015.,Science：癌症与微生物组综述,研究样本：70个病人（59个结直肠癌、21个肠息肉患者）、59个正常个体；43个粪便和59个粘膜样本文库构建：16S文库，V3/V4区测序平台及策略：Illumina MiSeq 平台, PE25
11、0,1、肠道菌群与癌症,Flemer B., et al. Gut. 2016.,结直肠癌中与癌症相关&不相关的微生物,结肠直肠癌患者粘膜的微生物群与健康人不同,微生物组成及基因表达的改变不仅限于肿瘤组织，并且这些改变在与肿瘤组织距离不同的部位也不尽相同,研究结果展示,健康与病人OTUs的co-abundance network analysis,结肠直肠癌患者粘膜的微生物群与健康人不同。 微生物组成及基因表达的改变不仅限于肿瘤组织，并且这些改变在与肿瘤组织距离不同的部位也不尽相同。,研究结果展示,2、肠道菌群与炎症性肠病,研究样本：235个病人、38个健康个体的粪便样本；文库构建：16S文库
12、：V3-V4区；ITS文库：ITS1区测序平台及策略：16S&ITS： Illumina MiSeq，PE250,与疾病有关的物种,Sokol H., et al. Gut. 2016.,炎症性肠病中真菌微生物的失调,细菌群落的变化,真菌群落的变化,研究结果展示,与IBD有关的细菌和真菌物种,研究结果展示,3、肠道菌群与血栓,研究样本：3年内，4007个人样本；无菌小鼠若干研究技术：LC-MS/MS、16S r RNA测序测序平台：Illumina MiSeq ，PE250,Zhu W., et al. Cell. 2016.,肠道菌群代谢氧化三甲胺，增加血小板高反应性和血栓形成的风险,TMA
13、O与血栓形成有密切的关系,肠道菌群在血栓形成过程中起到关键作用,研究结果展示,无菌小鼠接受不同食物而导致肠道菌群的变化,研究结果展示,血浆中TMAO水平的升高预示血栓形成的风险增加；TMAO能极大的激活依赖性血小板；在体内，饮食中的胆碱、肠道微生物和TMAO与血栓相关；盲肠移植实验表明血栓的风险也可移植。,菌群移植后小鼠肠道的物种与TMAO有关，移植实验表明血栓的风险也可移植,研究结果展示,4、肠道菌群与肥胖：overview,4、肠道菌群与肥胖,研究样本：RYGB、VGB、肥胖女子各7个；10周大的无菌小鼠若干文库构建：300bp小片段文库测序平台及策略：Illumina HiSeq 200
14、0平台, PE100数据产出：63Gb，平均每个样本3Gb,Tremaroli V.,et.al. Cell metabolism. 2015.,减肥手术有助于肠道菌群减少脂肪积累,4、肠道菌群与肥胖,RYGB与肥胖患者物种有显著差异,RYGB、VBG、肥胖患者GO显著性差异分析,RYGB、VBG手术对肠道菌群的改变是长期的。RYGB、VBG改变了bile acid （和）TMAO 的代谢。手术能够改变有助于脂肪增重的肠道菌群。,RYGB、VBG、肥胖患者的肠道菌群移植到小鼠中体重随时间的变化,研究结果展示,5、肠道菌群与抗生素抗性,研究样本：84个早产儿的401个粪便样本；文库构建：小片段文
15、库：500-600bp；16S文库：V4区测序平台及策略：宏基因组：Illumina HiSeq 2500, PE15016S rRNA： Illumina MiSeq ，PE250数据产出：宏基因组：10个lane，每条lane约100Gb。,Gibson M. K., et al. Nature Microbiology. 2016.,早产儿肠道菌群在使用抗生素后的动态发展,使用抗生素后早产儿肠道菌群的丰度明显降低,变形门内与抗生素选择性有关的抗性基因,研究结果展示,庆大霉素和万古霉素治疗后物种和抗性基因出现了特异性的富集,美罗培南、头孢噻肟、替卡西林的使用与物种的减少密切相关。抗多种药物
16、的物种Escherichia、Klebsiella和Enterobacter 均与院内感染有关。接受特异性治疗后AR基因会发生富集，该过程是与单个物种的丰度密切相关。,研究结果展示,人体其它微生态案例解析,皮肤菌群里的有益菌和抗菌肽对抗皮炎,取样方式：AD患者和年龄相当的非AD健康人群腋窝和上臂的皮肤损伤的表层皮肤菌群。 测序技术：16S rRNA 测序筛选抗金黄色葡萄球菌的CoNS株系 ；基因组测序进行CoNS株系 的鉴定。,Teruaki Nakatsuji,et al. SCI TRANSL MED.2017.,皮肤微生物,皮肤菌群里的有益菌和抗菌肽对抗皮炎,16s测序+基因组测序鉴定C
17、oNS菌株,CoNS在正常人和AD患者的数量比较,CoNS菌株的低频率与S.aureus的定殖相关,CoNS产生的抗菌肽可选择性杀死S.aureus，并与人体的抗菌肽起协同作用,在AD患者皮肤定植CoNS，可降低S.aureus的定植,分析技术路线,AD皮肤微生物菌群失调与金黄色葡萄球菌的移植相关,皮肤菌群里的有益菌和抗菌肽对抗皮炎,皮肤菌群里的有益菌和抗菌肽对抗皮炎,金黄色葡萄球菌定植与CoNS缺乏抗菌活性相关,生殖道微生物,取样方式：取材：146个研究对象，其中94个研究对象具有完整的阴道拭样、灌洗样和细胞表型数据；另有若干临床分析数据。 测序策略： 从中选取12个样品进行NGS测序；16
18、S rDNA测序： V4区，Illumina MiSeq，PE300bp；宏基因组测序：12个样品，Illumina MiSeq，PE250。,女性生殖道炎症的微生物群落变化,Anahtar M. N.,et.al. Immunity. 2015.,阴道微生物菌群分析,无妇科症状的妇女阴道微生物与多种外阴炎相关，该情况与性无关,研究结果展示,细菌多样性与促炎因子呈正相关,对引起促炎因子分泌的微生物进行研究发现：Fusobacterium、Aerococcus、Sneathia、Gemella、Mobiluncus和Prevotella与促炎因子的分泌具有显著相关性。,时间梯度上阴道菌群与促炎因
19、子之间的关系,研究结果展示,血液微生物,宏基因组研究白血病患者血液中微生物的组成,Gyarmati P., Scientific Reports. 2016.,取样方式：9个白血病患者，在不同发病期间，抽取静脉血。测序策略：宏基因组测序：Illumina HiSeq 2500，PE100，平均每个样本3.35G数据量。,各物种的Reads比例及不同发病期间的物种Veen图,白血病微生物物种群落结构,高通量测序表明：血液病中有：5个门，30个属。,研究结果展示,取样方式：取材：以182个妇女研究对象，其中93个研究对象是感染阳性；测序策略：16S测序：16S rRNA基因V4区；Illumina
20、 MiSeq， PE250,尿液微生物,急性尿失禁造成女性尿道微生物的改变,Pearce M. M., American journal of obstetrics and gynecology. 2015.,不同取样位点处的微生物组成不同,尿道感染阳性和阴性个体中丰度最高的15个物种,阳性和阴性个体尿道中的微生物组成有明显的差异,研究结果展示,肺组织微生物,取样方式：选取233个良性肺部组织和56个癌症组织，质检排除部分样本后，最终有有165个良性肺部组织和31个癌症组织。同时采集调查问卷、临床数据、居住地PM10等数据。测序策略：16S rDNA基因测序：V3+V4区；Illumina M
21、iSeq PE300,Yu G., et al. Genome Biology. 2016.,肺部微生物表征及其与流行病、临床特征的关系,研究结果展示,肺部良性组织微生物的物种组成、功能特征,门层级上良性肺部组织核心微生物包括Proteobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria。利用PICRUSt基于16S基因预测的功能基因分析见fig1.b，功能基因的变化差异比物种差异变化要小。,研究结果展示,肺部组织微生物的组成与丰度与HMP上其它人体位点的微生物比较,良性肺部组织与研究对象居住地的关联分析,不同居住地区病人的肺部微生物多样性和
22、Proteobacteria相对丰度有显著的差异。,肺部组织微生物形成了截然分明的聚类簇，与口腔微生物等健康人体的微生物距离较远。,B,C,D,A,只有在菌株水平说明致病性机制才能从复杂的因素中得到确切的对应关系。包含两层含义：用单个菌株来研究与疾病的关系，致病性分析达到菌株水平。,菌株水平（ strain-specific ）,类似于GWAS分析，用多元统计学方法可以对肠道菌群种类组成、功能基因组成和宿主代谢表型的变化进行关联分析，目的是鉴定与及疾病、表型相关的微生物物种、基因或代谢物质等。 该方法可以预测微生物组和疾病状态的关系。,全微生物组关联分析（MWAS）,可从物种、基因等水平探讨发
23、病机制，可提供早期预警，在一定程度上为临床医生提供了辅助诊断的依据。,生物标记物（biomarkers）,微生物多样性、宏基因组、宏转录组三者结合可以在群落水平、DNA和mRNA水平上同时进行研究，实现多重角度互相验证，全面解析微生物环境群落。,多组学研究（multi-omics）,人体微生态研究思路,生物标记物挖掘,发掘潜在的基因或物种,儿童肠道菌群在形成型糖尿病的作用,取样方式：33个从出生到3周岁的潜在患病儿童粪便样本。 样品处理及数据量：宏基因组：Illumina HiSeq 2000 platform, PE100， 7 Gb raw data /sample 16S多样性分析：16
24、S V4区，989个样本，Illumina MiSeq，添加5% PhiX，PE175(有97bp overlap)，65,076reads/sample。,Kostic A. D., et al. Cell host & microbe. 2015.,非权重UniFrac距离的PCoA分析（16S）,KEGG代谢通路模块随时间的变化,肠道微生物群落和代谢通路的变化,婴儿肠道微生物群落在成长过程中物种变化剧烈，但代谢通路却保持相对稳定。,婴儿肠道微生物物种随时间变化（关联网络分析）,肠道菌群特征 “识别”型糖尿病症状,型糖尿病发病前致病性肠道菌群结构的变化,隐球菌,瘤胃球菌,小类杆菌,链球菌,
25、测序策略：宏基因组测序： Illumina HiSeq 2000数据产出：751,000,000 high-quality reads其他技术：qPCR,寻找结直肠癌非侵入式生物标记物,Yu J.,et al. Gut. 2015.,图1.结直肠癌患者失调的肠道微生物物种,图2.与结直肠癌相关的微生物基因标记物（A.C1群体主成分分析B.结直肠癌指数）,研究结果展示,20个与结直肠癌密切相关的基因能区分大肠癌和健康对照组（图2A）。与II型糖尿病（T2D）和炎症性肠炎（IBD）相比，这20个基因在CRC中特异性富集。验证集显示其中4个基因标记物在丹麦人群中发挥作用。在法国人群和奥地利人群中，这
26、4个基因标记分别在AUC =0.72及0.77下能区分结直肠癌患者和健康人。,凸腹真杆菌在对照组中富集，微单胞杆菌属（专性厌氧菌，引起口腔感染）、具核梭杆菌（首次发现）和Solobacterium moorei（口臭致病菌）在CRC患者肠道中富集，两种方法表明消化链球菌属在患者组富集（图1A）。发现一些口腔致病菌与大肠癌显著正相关，如微单胞杆菌属、具核梭杆菌和Solobacterium moorei。,图3.验证与结直肠癌相关的较好微生物基因标记物,研究结果展示,（A.2个基因标记物的qRCR丰度；B. AUC面积为0.84；CD.2个基因标记物在健康人和结直肠癌不同阶段的相对丰度）,在中国人
27、群体中对其中2个基因标记物进行qPCR检测，能准确区分结直肠癌患者和健康人（AUC=0.84, OR=23)，这些基因标记物在结直肠癌的早期阶段（I-II）富集，可以作为结直肠癌早期诊断的生物标记物。,取样方式：50个患不同龋齿发生阶段的4岁儿童，后续用20个患有严重龋齿和20个正常儿童验证，取牙菌斑和唾液样本。 测序策略：16S多样性分析：16S V1-V4区，测序平台Roche 454 FLX。,Teng F., et al. Cell host & microbe. 2015.,口腔微生物预测幼儿龋齿的发生,通过信息分析发现20个物种能够预测或判断龋齿的发生,通过预测模型对2种常见物种进
28、行验证,普氏菌属的相对丰度最高，与对照组有显著性差异，而另外一种被认为是致病菌变异链球菌的丰度较低，无显著性差异。,研究结果展示,菌株水平研究,深入研究导致致病性的物种,菌株水平研究人体疾病的技术方案,菌株水平研究致病性的技术方案,Zhang C., et.al. Genome medicine.2016.,取样方式：49个参试者，其中超重：肥胖=11:38，男性：女性=8:41；处理：6周CR（calorie restriction）饮食+6周WS（weight stabilisation）饮食；检测：本底水平和处理后粪便中Akk菌丰度、粪便微生物基因丰度、饮食和生物参数（BMI、血脂、NE
29、FA、TGs、TC、LDL、HDL、IL-6、脂多糖及一些酶等）。,Dao M. C., et al. Gut. 2015.,肥胖症患者饮食干预过程中Akkermansia muciniphila菌及代谢变化,研究结果展示,A. muciniphila菌与胰岛素敏感性之间的相关性,饮食干预对A. muciniphila菌丰度的影响,研究结果展示,A. muciniphila菌与MGS丰度的热图分析,A. muciniphila菌与MGS丰度总共有27个MGS（500基因）与A. muciniphila菌变化显著相关。,研究结果展示,临床特征随A. muciniphila菌和基因丰度变化（HGC
30、：High Gene Count）,A. muciniphila菌和基因丰度较大的个体代谢状态更健康。,Wang J.,et.al. Nature Reviews Microbiology. 2016.,MWAS技术方案设计,研究群体选择,样本取样,宏基因组测序,功能基因注释,共丰度Genome binning,鉴定与疾病相关的因子,验证：统计+实验,样本情况：77个未治疗病人和80个健康人： 212例粪便样本；54个病人和51个健康人： 105个牙菌斑样本；来自51个病人和47个健康人： 98个唾液样本。其中有21个病人经过DMARD药物治疗。 测序策略：宏基因组分析：插入片段大小350bp
31、，Illumina HiSeq 2000，PE100bp；粪便样本产生：3,800,011 non-redundan genes；口腔样本产生： 3,234,997 non-redundan genes。,MWAS研究中国人群类风湿性关节炎,Zhang X.,et al. Nature Medicine. 2015.,研究结果展示,KEGG功能分析病人三个部位（肠道，牙齿及唾液）菌群失衡情况,研究发现某些菌群在肠道和口腔是相同的，且RA患者肠道和口腔菌群失调，但在治疗后会改善。,研究结果展示,连锁基因群网络图,肠道、牙齿或唾液微生物能区分出RA患者与健康对照组。 RA患者肠道，唾液，牙齿的嗜血
32、杆菌与血清抗体呈负相关，而唾液乳杆菌在RA患者三处都很活跃。 与RA患者氧化还原、运输和代谢的铁、硫、锌和精氨酸功能相关的微生物群改变。,每一个交点（MLG）来源于一个细菌，部分在健康人，部分在患者存在。,研究结果展示,肠道微生物与口腔微生物关系MLG网络图,首次同时进行口腔和肠道微生物菌群宏基因组对比关联分析， 结果揭示了在人类重大慢性非感染性疾病中的机制，提示这种菌群异常在RA的病理生理机制中具有重要的作用，可能直接参与疾病发生。,多组学联合分析,全面解析微生物群落功能,多组学分析策略,环境微生物样本,宏基因组测序,物种和功能基因,宏转录组测序,差异基因表达,相互关联和验证,关键物种、基因
33、、代谢通路等,16S/18S/ITS等测序,3,群落组成与结构,测序技术及策略：肠道内容物样本技术：宏基因组测序宏转录组测序（rRNA去除率达到95.05%）重复（replication）宏转录组数据库粪便样本技术：宏转录组测序（Illumina HiSeq 2500 PE150）组织学特征检查,结肠炎中宿主和微生物互作转录响应机制,Ilott N E, et al. ISME ,2016.,宏基因组&宏转录组数据小鼠肠道的功能profiling,研究结果展示,不同样本间的微生物群落结构比较,复制、重组、修复在DNA层级上丰度最高的，因为该category是普遍存在的，70%的属都至少表达一个
34、NOG 。但在RNA水平上却表现不出来，这表明至少在取样阶段复制功能并不是最主要的转录活性。 在碳水化合物转运和新陈代谢范畴中的NOGs是广泛的表达的(60% 的属至少表达一个NOG)，这很有可能是该群落的重要功能，特别考虑到在这些属是该类NOGs的丰度较高。,宏基因组数据表明门层级上优势物种有Firmicutes和 Bacteroidetes,和其它的物种Proteobacteria 和 Actinobacteria。 宏转录组数据：门层级优势物种是 Firmicutes 和 Bacteroidetes，这些数据确认了群落中活跃的物种，Firmicutes在转录层面占了大多数。,研究结果展示
35、,DNA和转录层级上丰度差异的NOGs识别和鉴定,宿主基因的Luminal表达意味着先天免疫细胞的激活,采用转录组测序技术对结肠组织转录响应情况。 第14天时小鼠出现了炎症的病症最为显著，富集的基因包括在结肠炎发作的第6天时先天性免疫反应发生上调，包括微生物防御在内的基因。 与结肠炎发病期间的腔体抗菌性活性相一致，在肠道内容物里AMPs (抗菌肽)也出现了显著性的高表达量。,结肠炎中DNA和RNA水平上增加的基因显出显著富集的趋势，这些基因参与无机离子传输。 半胱氨酸代谢通路的增加（谷胱甘肽的前体），这与人类IBD中推断的功能相一致，与炎症中谷胱甘肽的抗氧化性质密切相连。 谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽-s-转移酶的DNA和转录丰度相对增加，这些酶类对于维持氧化还原环境和调控依赖谷胱甘肽过氧物酶活性十分重要。,基因组+转录组+蛋白组+代谢组,微生物多组学研究方案,环境微生物样本,16S/18S/ITS测序,物种种类和丰度,宏转录组测序,基因差异表达与代谢通路,相互关联和验证,关键物种、新物种、基因、代谢通路,宏基因组测序,功能基因和代谢特点,宏蛋白组、宏代谢组学,活性物质,单细胞微生物基因组,“暗物质”,
