工業產油微藻能夠規?;乩霉饽軐⒍趸己退D化為油脂,因此是人類社會糧食、營養和燃料可持續供應的潛在解決方案之一。作為一種模式工業產油微藻,微擬球藻(Nannochloropsis spp.)不僅在藻類養殖產業上有廣泛應用,而且已經成為一個備受重視的藻類系統生物學與合成生物學研究體系。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,青島能源所單細胞中心以及來自中國、韓國、德國、美國、法國等14個實驗室的國際聯合團隊,發布了“微擬球藻設計與合成數據庫”(NanDeSyn; http://www.nandesyn.org)。該工作近日發表于《植物學期刊》(The Plant Journal)。
微擬球藻作為一種“光合酵母”底盤細胞具有重要特色:僅有~30M堿基對的單倍體核基因組、DNA轉化簡易可靠、基因組編輯效率高,而且基因表達調控技術靈活多樣。同時,已經積累了大量的功能基因組學數據,以及質粒、突變株等遺傳資源。為了促進這些寶貴資源的共享,協力推動工業產油微藻合成生物學和分子育種技術,青島能源所單細胞中心公衍海、韓國科學技術院 Nam Kyu Kang等帶領的國際聯合開發團隊,建立了“微擬球藻設計與合成數據庫”。該數據庫系統地收集和整合了包括微擬球藻屬內所有種的最新基因組序列、基因注釋、轉錄組、蛋白組、小RNA等的功能基因組學和表觀遺傳學數據。同時,通過網站提供了基因信息搜索、基因組比對、共線性分析、基因富集分析、代謝通路分析、基因組瀏覽器等在線數據挖掘工具。此外,還結合文獻調研,展示了每個基因的研究現狀,以及相應的基因突變載體和突變株等信息,以支撐這些研究材料的無償共享。
NanDeSyn的貢獻者是一個開放式的國際合作研究網絡(圖1)。除了青島能源所外,該網絡還包括韓國科學技術院 (KAIST)、韓國國立蔚山科學技術院(UNIST)、韓國生命工學研究院(KRIBB)、韓國忠南大學(CNU)、美國密西根州立大學/美國能源部植物研究實驗室(PRL)、法國原子能研究所(CEA)、德國波鴻魯爾大學(RUB)、青島海洋科學與技術試點國家實驗室(QNLM)、中國海洋大學(OUC)、美國馬里蘭大學(UMD)、中國科學院水生生物研究所(IHB)、美國伊利諾伊大學(UI)等。在NanDeSyn數據庫的基礎上,該國際合作研究網絡將不斷拓展,共同推動以微擬球藻為底盤的光驅固碳合成生物學技術(“綠色重生”研究計劃)的實施。
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等的資助。(文/公衍海 圖/劉陽)
圖1. 微擬球藻設計與合成計劃(NanDeSyn)的國際合作研究網絡
The world map is from https://www.un.org/Depts/Cartographic/english/htmain.htm
編輯:單細胞中心
原文鏈接:
Y. Gong+, N. K. Kang+, Y. U. Kim, Z. Wang, L. Wei, Y. Xin, C. Shen, Q. Wang, W. You, J.-M. Lim, S.-W. Jeong, Y.-I. Park, H.-M. Oh, K. Pan, E. Poliner, G. Yang, Y. Li-Beisson, Y. Li, Q. Hu, A. Poetsch, E. M. Farre, Y. K. Chang*, W.-J. Jeong*, B.-r. Jeong*, J. Xu*, The NanDeSyn Database for Nannochloropsis systems and synthetic biology, Plant J (2020), DOI: 10.1111/tpj.15025. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15025