青島能源所 | 建立微擬球藻NanDeSyn資料庫網站,支撐「綠色重生」國際合作計劃

2021-03-01 微藻 Cell Factory

微擬球藻作為「光合酵母」模式研究體系的優勢：核基因組為單倍體，且僅有~30M鹼基序列；已經積累了大量的多組學數據，如各種營養/環境下的基因表達譜、轉錄因子等調控元件；已經建立起了高效、靈活、多樣的遺傳操作工具，如過表達、RNAi、CRISPR/Cas9、同源重組、亞細胞定位、大片段敲除等。

針對微擬球藻多組學數據缺少儲存、集成與分析平臺的問題，青島能源所單細胞中心公衍海、韓國國家先進科學與技術研究院Nam Kyu Kang等帶領的國際聯合開發團隊，通過整合大量公開數據集並引入多個全新數據集，NanDeSyn資料庫收集和整理了微擬球藻的基因組序列、基因注釋、轉錄組、蛋白組、小RNA等包括表觀遺傳學數據在內的系統而全面的功能基因組學數據，並以在線資料庫的形式提供了大量用戶友好的工具，如基因比對、共線性分析、基因富集分析、代謝通路分析、基因組瀏覽器等。另外，NanDeSyn還發布了N. oceanica IMET1和N. salina CCMP 1776參考基因組的高質量升級版本。而且提供了可無償分發的微擬球藻基因工程突變株的信息。NanDeSyn將不斷引入新數據和新功能，從而更好地服務於全球微擬球藻研究群體。

為了構建以微擬球藻為藍圖的第一個基因組從頭設計與合成的綠色植物底盤細胞（「綠色重生」研究計劃），青島能源所單細胞中心（SCC，QIBEBT）和美國能源部植物研究實驗室（PRL，MSU）、法國原子能研究所（CEA）、韓國國家先進科學與技術研究院（KAIST）、德國波鴻魯爾大學（RUB）、韓國生命工學研究院（KRIBB）、韓國忠南大學（CNU）、韓國國立蔚山科學技術院（UNIST）、青島海洋科學與技術試點國家實驗室（QNLM）、中國海洋大學（OUC）、美國馬裡蘭大學（UMD）、中國科學院水生生物研究所（IHB）、美國伊利諾伊大學（UI）等的微擬球藻研究團隊組成國際聯盟，主持推動「綠色重生」研究計劃的實施。NanDeSyn資料庫系統將為該計劃提供數據倉庫和整合分析工具，從而促進該計劃的順利執行。

該工作由青島能源所單細胞中心徐健、韓國國家先進科學與技術研究院Byeong-ryool Jeong和Yong Keun Chang、韓國生命工學研究院Won-Joong Jeong主持完成。該工作得到了國家自然科學基金委、國家重點研發計劃、山東省自然科學基金委、韓國科學技術信息通信部的資助。

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    為了促進全球微擬球藻研究群體的資源共享和通力合作，加速工業產油微藻合成生物學和分子育種技術的進展，中國科學院青島生物能源與過程研究所單細胞研究中心以及來自中國、韓國、德國、美國、法國等14個實驗室的國際聯合團隊，發布「微擬球藻設計與合成資料庫」（NanDeSyn）。相關研究成果發表在《植物學期刊》（The Plant Journal）上。
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    為促進全球微擬球藻研究群體的資源共享和通力合作，加速工業產油微藻合成生物學和分子育種技術的進展，中科院青島生物能源與過程研究所單細胞中心聯合中外14個實驗室組成國際聯合團隊，發布了「微擬球藻設計與合成資料庫」（NanDeSyn：http://www.nandesyn.org），該工作近日發表於《植物學期刊》
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