미생물의 경우 전체 생물종 중에서 많은 비율을 차지함에도 불구하고, 대부분의 미생물은 자연상태에서 분리시켜 배양하여 연구하기 힘들다. 최근의 미생물학은 자연상태에 있는 미생물을 직접 연구하려는 시도를 하고 있는데, 이런 연구를 가능하게 하기 위해서는 메타유전체의 염기서열을 밝혀내야 한다. 메타유전체의 염기서열을 밝혀내면, 현재 유전체학(Genomics)에 이용되는 분석방법을 적용할 수 있게 된다. 그러나, 단일 유전체가 아닌 특정 환경에서 살고 있는 다양한 미생물 유전체들의 집합인 메타유전체(Metagenome)의 경우에는 현재 확립된 서열조립 방법론이 없는 실정이다. 유전체의 염기 서열을 밝히는데 일반적으로 널리 쓰이고 있는 방법은 Whole Genome Shotgun Sequencing(WGSS)이다. 기존의 WGSS방식은 염기변이가 낮은 단일 유전체를 서열화(sequencing)하는데 초점을 맞춰서 개발되었기 때문에 염기변이율이 높은 유전체(polymorphic genome)의 서열화에 적용시킬 경우에는 염기서열의 연속성(continuity)이 심각하게 손상된다. 염기변이로 인한 염기서열 연속성의 손상은 여러 미생물들의 유전체서열이 동시에 조립되는 메타유전체의 경우에는 더욱 심각해 진다. 이와 같이 메타유전체를 대상으로 하는 서열 조립에 대한 후속 연구들이 필요하다. 따라서 본 논문은 이러한 연구들의 기초 연구가 될 수 있는 메타유전체 조립 알고리즘에 대한 연구의 중요성과 메타유전체 서열화 과정에서 발생하는 문제점들의 원인을 분석한다. 이를 바탕으로 후속 연구들이 파생될 수 있는 기초 연구를 제공한다.

Although microbial organisms take a significant portion of taxa, most of them are not trivially cultured under the laboratory condition. Recent advances in microbiology and availability of Metagenome sequences enable the study of microbial organisms under the natural condition. Although Metagenome sequences are essential to apply genomics technologies to the study of microbial organisms, the strategy to assemble Metagenome sequences is yet to be established. Whole-genome Shotgun Sequencing (WGSS) has been widely used to sequence genomes. Because the assembly strategy of WGSS has focused on assembling less polymorphic genomes, it undermines the continuity of assembled genome sequences, applied to highly polymorphic genomes. The impairment of the sequence continuity becomes more serious in assembling metagenomes. In this paper, we note the problem of the impaired continuity, and emphasize the urgency of optimizing assembly strategy for metagenomes.

Although microbial organisms take a significant portion of taxa, most of them are not trivially cultured under the laboratory condition. Recent advances in microbiology and availability of Metagenome sequences enable the study of microbial organisms under the natural condition. Although Metagenome sequences are essential to apply genomics technologies to the study of microbial organisms, the strategy to assemble Metagenome sequences is yet to be established. Whole-genome Shotgun Sequencing (WGSS) has been widely used to sequence genomes. Because the assembly strategy of WGSS has focused on assembling less polymorphic genomes, it undermines the continuity of assembled genome sequences, applied to highly polymorphic genomes. The impairment of the sequence continuity becomes more serious in assembling metagenomes. In this paper, we note the problem of the impaired continuity, and emphasize the urgency of optimizing assembly strategy for metagenomes.

sequencing, genome assembly, Metagenome, Metagenomes