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最大的海洋微生物基因數(shù)據(jù)庫有助于藥物發(fā)現(xiàn)
作者：文樂樂 來源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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迄今對(duì)包括細(xì)菌、病毒和真菌在內(nèi)的海洋微生物基因進(jìn)行的最全面分析，可為研究人員發(fā)現(xiàn)抗生素、追蹤氣候變化影響和保護(hù)瀕危物種奠定基礎(chǔ)。1月16日，相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)前沿》。
據(jù)《自然》報(bào)道，2021年，研究人員構(gòu)建了一個(gè)目錄，其中包含約3億組陸地微生物和海洋微生物的基因。現(xiàn)在，沙特阿拉伯阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)海洋生態(tài)學(xué)家Carlos Duarte和同事建立了一個(gè)數(shù)據(jù)庫，其中包含了生活在北極、印度洋、南大洋、大西洋、太平洋和地中海的約3.15億組微生物基因。
澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)計(jì)算生物學(xué)家Luis Pedro Coelho表示，該數(shù)據(jù)庫“代表了基因數(shù)量的大幅增加，以及更廣的范圍和更深的深度”。
“我們的目錄中包含了來自深海和海底的基因組數(shù)據(jù)�！盌uarte說，他領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一些來自海洋更深處的樣本。“以前的目錄主要側(cè)重上層海洋，大部分?jǐn)?shù)據(jù)來自海面下200米范圍內(nèi)�！�
研究人員應(yīng)用超級(jí)計(jì)算機(jī)分析了基因數(shù)據(jù)，使用算法預(yù)測(cè)了數(shù)十億個(gè)基因的完整序列，這些基因只有部分片段是已知的。他們將這些填充序列與已知功能的微生物基因進(jìn)行比較，從而確定不完整基因的可能作用。
研究小組發(fā)現(xiàn)，真菌代表了“暮色帶”中發(fā)現(xiàn)的一半以上的基因組，“暮色帶”是海面下200米至1000米之間的區(qū)域。Duarte說，這表明真菌在處理海洋有機(jī)物方面發(fā)揮的作用比以前認(rèn)為的更大。分析還顯示，一些海洋病毒含有比以前識(shí)別的更多的新基因序列。
更深入地了解海洋微生物可能會(huì)帶來廣泛的益處�！昂Ｑ笪⑸�物的基因和蛋白質(zhì)有無限的潛在應(yīng)用。我們可以探索新的抗生素，可以發(fā)現(xiàn)新的用于食品生產(chǎn)的酶�！盌uarte說，“如果研究人員知道自己在尋找什么，他們就可以利用這一數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，找到解決特定問題的方法。”
他補(bǔ)充說，該數(shù)據(jù)庫還可作為海洋微生物多樣性的基準(zhǔn)測(cè)量，這樣科學(xué)家就可以跟蹤燃燒化石燃料或深海采礦等活動(dòng)的影響。
美國(guó)北卡羅來納大學(xué)教堂山分校海洋微生物學(xué)家Andreas Teske說，盡管該目錄有許多潛在應(yīng)用，但它目前只提供了比物種水平更廣泛的關(guān)于細(xì)菌群的見解。他說，提高數(shù)據(jù)庫的分辨率將使它更有用。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.3389/fsci.2023.1038696
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