科學家完成700種海洋藻類基因組測序

2020-11-27 科學網

 

這是令生物信息學研究人員歡欣鼓舞的一天,因為美國國家基因組研究中心NCGR,聯合戈登和貝蒂·摩爾基金會,以及全球各個科學研究機構,完成了700種海洋藻類基因組測序工作,其中包含了地球上最古怪,也最令人著迷的海洋藻類,這一項目是迄今為止同一領域中規模最大的研究項目,將有助於解析海洋微生物多樣性,塑造海洋生態系統,並幫助我們理解人類賴以生存的空氣從何而來。

 

美國NCGR和海洋微生物諮詢委員會(Marine Microbial Initiative advisory committee)從世界各地選定了一些研究人員,挑選了跨越兩百種種屬的700種藻類,進行轉錄組測序。其中許多藻類都屬於超微物種:picoplankton,這些藻類遍及地球上幾乎所有的海洋,在吸收大氣中二氧化碳這一作用方面,與熱帶雨林同等重要。

 

還有一些是有害藻類,比如引發赤潮,產生一種神經毒素,造成貝類中毒的一些藻類。除此之外還有共生藻(Symbiotic algae),譬如那些居住在珊瑚和海葵中,作為大堡礁光合引擎的藻類。

  

另外一些非光合作用微生物也被列入了測序名單,比如以藻類為食的海洋變形蟲和纖毛蟲,這些都是海洋食物鏈的重要組成部分。某些物種還會進行多輪測序,包括不同時期或不同環境條件下的基因組序列測定,這將有助於研究人員分析藻類如何應對壓力和氣候變化。

 

Nature雜誌最新公布的就是 Bigelowellia natans 和Guillardia theta 的基因組,前者具有9500萬個核苷酸,而後者基因組的體積則為87Mb,並且這兩種基因組中大約有一半是其獨一無二的,也就是說沒有在其它物種中發現過。

 

研究人員將這些基因組稱為「活化石」,因為它們還殘留有nucleomorph。文章的作者,加拿大達爾豪西大學的John Archibald教授表示,「這兩種藻類的基因組測序,是首個完成的cryptophyte和chlorarachniophyte的基因組測序,將有助於我們了解真核生物的進化樹,以及光合作用的進化過程。 」

 

所有這些真核微生物的基因組數據都將免費公開,每位被選中的研究人員在組裝和注釋這些轉錄組數據後,有6個月對於數據的獨佔期,之後將會被存放在公共資料庫,包括GenBank和Cyberinfrastructure for Advanced Mircobial Ecology Research and Analysis。

 

目前大部分的轉錄組數據局限於細菌,動物和陸地植物,而這一計劃將能補充大量數據,為單細胞遺傳研究鋪平道路,便於研究人員分析海洋藻類中不同的基因,及調控模式,反過來也有助於生物學家們了解這些生物如何在不同環境中存活,以及對於我們環境的影響。(來源:生物通 張迪)

 

 

 

 

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