什么是宏基因组？
宏基因组学（Metagenomics），又称元基因组学，以特定生境中的整个微生物群落为研究对象，采用高通量测序技术，获得环境微生物基因组信息总和，以研究环境微生物的群落结构、物种分类、系统进化、基因功能以及代谢通路等。宏基因组测序技术是进行微生物资源开发利用、加速微生态科研深度研究的重要手段，为此组学大讲堂特制作了视频课程《微生物宏基因组分析实操》（提供配套代码，软件，分析环境镜像，赠送练习用云服务器）手把手教你宏基因组原始数据的分析。开学季优惠活动来了，即日起至9月22日期间，组学大讲堂生信课程最低可享8.8折优惠！文末可领取优惠券！宏基因组优势及分析难点
同为研究微生物群落的重要实验技术，宏基因组相较于扩增子的分析内容有着极大的提升，如下表格所示：
| 扩增子测序 | 宏基因组 |
研究对象 | 16S/18S/ITS 等扩增产物 | 全部 DNA |
是否需要PCR扩增 | 需要 | 不需要 |
资金成本 | 较低 | 较高 |
获得结果 | 物种多样性与功能预测(KEGG第三层级) | 物种组成和多样性与更全面的基因功能信息 |
物种组成信息 | 一次研究只包括细菌（16S）或真菌（18S 或 ITS），无法得到全部物种 | 可以得到细菌，真菌以及病毒信息 |
分析难度 | 简单 | 较难 |
优势 | 不用考虑宿主污染问题，价格便宜适合大样本研究 | 无需扩增，包含全部 DNA 信息 |
局限性 | 存在 PCR 偏好性 | 测序数据量大，价格高 |
第一个挑战是宿主污染，在研究人类或其他动物的肠道或体液微生物组时。这个问题特别明显，因为宿主的DNA可以在样本中占据主导地位，从而干扰微生物DNA的测序和分析。解决办法：组学大讲堂课程有讲解如何手动一步一步去除宿主，也可以通过流程化的工具kneeddata一步直接完成宿主去除。
第二个挑战是如何从环境样本中提取的混合DNA中正确地组装和预测基因。由于样本中微生物的高度多样性和不同物种间基因序列的相似性，正确地将短读序列组装成完整的基因或基因组非常困难。解决办法：组学大讲堂课程里讲述了megahit，spades两种软件，你还可以通过单样本组装，混合组装，单样本+混合组装，3种方法，协调自己的资源与时间得到最好的组装结果。宏基因组高级分析
除了常规的宏基因组分析，本课程还讲解了如何进行分箱分析。
宏基因组（metagenomics）中的分箱（binning）是将混合的DNA序列数据分组（bin）为具有相似特征的序列集合的过程。这个过程旨在将原始混合的DNA序列数据分配给不同的生物体或生态群体，以便更好地理解和分析微生物群落的组成、功能和结构。
本课程借助metawrap的优化模块，通过3种主流的分箱软件，metabat，maxbin，concoct得到了优质的分箱结果，并通过GTDB数据库得到基因组物种注释和对应的进化树。
发表级文章图表
新颖美观的图表不仅能增添数据结果的可读性，也对撰文投稿有加分作用。为满足广大研究者对“颜值”的追求，我们紧追最新宏基因组分析文献中图表呈现的新趋势，不断尝试新的绘图R包和程序，生成了更炫并且信息量更多的图表，可以直接用于文章撰写。下图为本课程实际生成图片：
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本课程包括6个大章节，20个小章节，习得之后可以掌握宏基因组原始数据到标准分析、高级分析的技能。
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本课程是基于docker系统，下载组学大讲堂提供的镜像即可进行相关分析，所有代码及软件均已封装，解决了软件安装、环境配置的烦恼。学员直接运行我们提供的脚本即可获得分析结果，大大的提高了分析数据的效率。
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