Hello~大家好，下面为大家简单的讲解一下悉尼大学BIOL1007这门课程的一些专业学科知识，希望可以对大家有所帮助，并从中摘取对自己有用得知识内容。
生物学的范式转变已经将重点从单一生物分子研究转移到生物分子、细胞及其在生命生态系统中的相互关系的复杂系统。对细胞、生物分子和生态系统的这种综合理解是生物学创新的关键。生活依赖于各个层面的组织、沟通、响应和监管。理解生物机制、改善人类健康和应对人类活动的影响是21世纪的巨大挑战。本单元将在从细胞和生物分子生态系统到复杂的自然和人类生态系统的各个层面研究生命。
宏基因组学
宏基因组学，发展于二十一世纪的第一个十年，奠定了“组学”技术的基础，并在微生物生态学(Handelsman，2004).宏基因组学是对从环境样品中收集的DNA中可用的集体微生物基因组的重新配置，并不依赖于群体的先验知识(Riesenfeld等人，2004年).本质上，遗传指纹技术不提供除了被扩增的所选基因之外的多样性信息，因此只对部分群体分析有用。然而，宏基因组技术基于这样的概念，即直接从环境样品中检索的DNA理论上代表整个群落基因组，可以用与纯细菌培养物的整个基因组相同的方式进行测序和分析，从而使微生物生态学家能够收集对整个群落的全面理解。此外，宏基因组学对于理解未培养生物的生化作用微生物以及他们与他人互动生物和非生物因素。环境宏基因组文库已被证明是新微生物酶和抗生素的巨大资源，在生物技术、医学和工业(Riesenfeld等人，2004年).宏基因组文库是通过从环境样品中分离总DNA，然后将随机DNA片段散弹枪克隆到合适的载体(如质粒、粘粒和细菌人工染色体)中来构建的。然后将载体转化到宿主细菌中，随后通过测序或测试某些生理功能来筛选克隆。宏基因组文库包含2-3个小的脱氧核糖核酸片段 与具有较大片段的环境相比，kb提供了更好的环境宏基因组覆盖范围。据估计，要从稀有的微生物群落，至少需要1011个基因组克隆(Rastogi和Sani，2011年).小插入的DNA文库也可用于筛选由单个基因编码的表型，并重建宏基因组用于基因型分析。大片段宏基因组文库(100–200 kb)在研究多基因生化途径时是理想的。序列驱动的大规模全基因组宏基因组测序提供了对许多重要基因组特征的见解，例如群落中功能的冗余、基因组组织和通过水平基因转移从明显相关的分类群获得的性状(Handelsman，2004).在功能驱动的宏基因组分析(功能宏基因组学)中，基于特定培养基上选定表型的表达来筛选文库。在宏基因组文库中，表达表型的活性基因克隆的频率通常非常低，因此需要改进高通量筛选和检测分析
无烟烟草的16S rRNA分析
基于宏基因组的烟草样本分析始于2007年，当时赵等(2007)报道了来自烤烟宏基因组(赵等，2007).RFLP(苏等，2011)和单链构象多态性(SSCP)也被用于烟草宏基因组，以探索其微生物多样性。然而，由于这些技术的相关限制，不完整的信息显示了样品的部分微生物多样性。Sapkota等人(2010年)通过使用微阵列和基于桑格的测序方法(ABI3730x/DNA分析仪系统)，进一步扩展了烟草宏基因组的分析。与以前的报告相比，他们确定了更高的细菌分类群。然而，这些方法并没有使彼此的发现同步。仅仅细菌物种和假单胞菌物种在这两种分析中都是共有的分类群。此外，在此用于鉴定SMT病原体的微生物多样性的微阵列平台先前被开发用于分析环境样品如土壤和水的微生物多样性。然而，该研究比以前的研究提前了一步，并为使用直接测序方法分析ST样品的微生物多样性铺平了道路。随着测序技术的进步，下一代测序(NGS)已经用于产生基于16S rRNA文库的大量序列(维尔马等人，2018年).在过去的5年里多年来，通过使用NGS平台对无烟烟草和香烟烟草的微生物多样性进行广泛分析，已经检索到大量信息。
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