探索與發現~洞察細菌世界!1003種系統發育不同的細菌和古細菌參考基因組Nature Biotech

更新時間:2022-04-03 08:49:58 所屬欄目:基因組 作者:劉善宇

摘要:一抔土壤中的微生物數量超過了銀河系中星星的數量,但是研究人員更少了關于地球上的星星數量,因為他們最近才有了深入探索剛下的工具?,F在美國能源部聯合基因組研究所(DOEJGI)科學家科學家科學家科學研究所科學用戶設施辦公室的科學家已經邁出了決定性的一步,以揭露地球的微生物多樣性。在2

一抔土壤中的微生物數量超過了銀河系中星星的數量,但是研究人員更少了關于地球上的星星數量,因為他們最近才有了深入探索剛下的工具?,F在美國能源部聯合基因組研究所(DOE JGI)科學家科學家科學家科學研究所科學用戶設施辦公室的科學家已經邁出了決定性的一步,以揭露地球的微生物多樣性。在2017年6月12日在Nature

Biotechnology發表的一篇論文中,DOE JGI的原核超級計劃負責人Nikos Kyrpides及其研究人員報告說,發布了1,003種系統發育不同的細菌和古細菌參考基因組 - 迄今為止最大的版本。

該文的通訊作者Kyrpides說:「細菌和古細菌是地球上最多樣性的自由生物體生物。 「他們已經征服了地球上的每一個環境,所以他們已經找到了在最惡劣條件下用不同酶和不同生物化學生存的方法?!?/p>

美國能源部有興趣更多地了解這種生物多樣性,因為微生物在地球的生物地球化學循環方面發揮重要作用 - 例如陸地和海洋環境中的營養物質循環。通過基因組測序和分析揭示基因,酶和代謝途徑的功能,在生物能源,生物醫藥,農業和環境科學領域有廣泛的應用。

新功能,新應用

這項努力是DOE JGI的基因組細菌和古菌百科全書(GEBA)計劃的一部分,旨在對數千種細菌和古細菌基因組進行測序,以填補生命之樹的未開發的分支。 DOE JGI計算生物學家Supratim Mukherjee說,除了鑑定超過五十萬個新蛋白質家族之外,這項努力將所有類型菌株的基因組序列的系統發生多樣性覆蓋率翻了一番以上。

由于微生物基因組學研究的很大一部分已經集中在人類病原體或生物技術工作中,所以GEBA是通過測序不同的的微生物型菌株,來嘗試解決系統發育覆蓋知識差距。 DOE JGI計算生物學家Rekha Seshadri和本文的第一作者Rekha Seshadri說:「人們認識到我們沒有對生命之樹的許多部分進行採樣。

「如果我們對樹中的某些部分進行了抽樣,我們將發現新功能,這可能是新應用程式的重要資源。

這些基因組的釋放是近十年價值的工作的頂點,2009年發布了前56個GEBA基因組。微生物從海水和土壤到植物和牛瘤胃和白蟻的環境中分離。通過Community Science Program在DOE JGI進行基因組測序和分析,并通過具有微生物組合(IMG /

M)系統的綜合微生物基因組公開了1,003個基因組,所有相關宏基因組數據符合基因組學標準聯盟基因組在線資料庫。事實上,所有這些基因組在測序之后立即公開發布,以便最大限度地利用更大的科學界,根據DOE JGI立即數據發布的做法,DOE JGI微生物基因組學計劃負責人Tanja Woyke表示,概述了項目的順序。

隨著從1,003個參考基因組中發布高質量的基因組信息,DOE JGI正在提供豐富的新序列,對于對諸如表征生物技術相關的次生代謝物或研究在特定條件下工作的酶的實驗感興趣的科學家而言是非常寶貴的,Seshadri說。由于Kyrpides的研究團隊對文化收藏中容易獲得的類型菌株進行了測序,科學家們可以在實驗室中對他們進行后續實驗。

Kyrpides說:「與德國的萊布尼茲研究所DSMZ和美國的ATCC全球生物資源中心等文化收集中心的合作對于完成這一努力至關重要?!?/p>

盡管很明顯,細菌可以在生物技術方面進行創新,例如化膿鏈球菌(Streptococcus pyogenes),它在突破性的CRISPR-Cas9基因編輯工具中產生用作「剪刀」的Cas9蛋白質,科學家們剛剛開始發現存在于細菌和古細菌門的廣泛遺傳多樣性中的隱藏潛力。

相關內容

歡迎留言:

免费人成网站在线观看TV