获得单细胞基因组

地球有丰富的微生物资源。根据比例法则结合生物多样性的对数正态模型进行的预测估计，全球微生物物种可能高达1012种。其中大多数微生物是不可培养或还未被充分认识的，所以由于其未知性也被称作生态系统的暗物质。无需培养的微生物分析鉴定方法（如宏基因组测序），自2004年出现以来一直广受欢迎。然而，环境中微生物通常由个别丰度高的物种和大量丰度低的物种组成，由于采样方法、测序深度等限制，大多数研究都是针对丰度较高的种群开展的。Schlos 等对近11.3万个细菌和古菌 OTU 进行普查后发现环境中存在大量的稀有物种，且基于传统方法得到的信息非常有限。

 

单细胞测序技术为获取稀有物种的基因组、发现新的代谢通路提供了支持。单细胞测序技术对细菌和古菌的暗物质基因组百科（GEBA-MDM）项目有很大贡献，推动了微生物的功能预测和系统发育鉴定，极大拓展了系统发育树上的微生物多样性。2017 年，Yu等基于微流控技术开发出一种具有单细胞分辨率的微型宏基因组方法，并用它分析了黄石国家公园的两个温泉样本，从中获得了29个新的基因组草图。Sieracki等用单细胞基因组学方法研究了一系列海洋样品中小型原生生物的多样性，揭示了生态系统中新的相互作用和代谢途径。Ahrendt等使用单细胞基因组学方法对 8 种不可培养真菌的基因组进行了测序，结果表明，通过结合多个扩增基因组，可以获得90％以上的单细胞基因组。

 

出自《单细胞测序技术在微生物生态领域中的应用》作者王丹蕊,沈文丽,魏子艳。