派森諾生物“千種微生物全基因組完成圖”計劃全面啟動

【字體: 時間:2016年04月27日 來源:派森諾

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  “千種微生物全基因組完成圖”計劃將采用美國 Pacific Biosciences (PacBio) 公司推出的第三代單分子實時測序系統,計劃在 1 年時間內(2016年4月22日~2017年4月21日),完成多達 1,000 種嗜極端或稀有微生物(古菌和細菌)的全基因組序列完成圖解析。

  

圖1. 美國黃石公園中的Octopus堿性溫泉 (pH 8.8–8.3),孕育了由一系列嗜高溫微生物所構成的復雜微生物席,如嗜熱性的藍細菌Synechococcus (左上)、光合細菌Chloroflexus (右上)和粉色絲狀菌Thermocrinis ruber (右下)等。圖片引自:doi:10.1038/35059215

WHY: 為什么要啟動這個計劃?

作為我們已知的最古老生命形式,地球的任何一個角落都生存著復雜繁多的微生物,無論是美國懷俄明州黃石公園的天然溫泉沸水,還是南極冰湖之下 800 米、終日不見陽光的黑暗深處,抑或是我們人類的體表和體內,都能尋覓到微生物的蹤影。可以說,微生物的存在,向我們人類展示了生命所能到達的極限。微生物構成了這個星球上數量最為巨大的生物圈,據估計數量級高達 1030,其生物量超過了所有植物和動物的生物量總和。微生物是生命演化、地球生態環境和生物化學循環的基石,是重要的生態系統服務提供者,更與我們人類的健康、生存乃至可持續發展息息相關。

雖然看不見摸不著,但微生物的進化速率非常迅速,擁有極其可觀的遺傳多樣性。據最新估計,地球上存在約1,000 個門水平的細菌和古菌,而至今人類只發現了區區 35 個細菌和古菌門;在更為精細的種水平,微生物的種類更可能多達 105~107。絕大部分的微生物都無法在實驗室條件下通過培養分離獲得,而近年來新發現的微生物類群則不斷刷新著人類對于生命之樹、對于地球生物圈演化歷程的固有認識。同時,人類對于微生物基因組所編碼的眾多功能依然知之甚少,尤其是對于極端環境中生存的、或處于稀有生物圈的微生物類群而言。這些嗜極端微生物(如嗜高/低溫、嗜酸/堿、嗜鹽、嗜高壓、嗜干燥微生物)和稀有微生物(如生態系統中處于極低豐度的物種)猶如生物界的“暗物質”,只有通過全面解析它們的遺傳物質,才能充分理解微生物在生理生化、代謝活性和行為功能等方面所表現出豐富的多樣性和獨特性,及其對地球生物圈的深刻影響,從而幫助我們更好地理解生命的本質,進而服務于人類、服務于自然。

截止 2016 年 3 月,在 Genbank 數據庫中,共有 61,345 個微生物菌株已完成基因組序列圖譜解析,但其中完成全基因組序列圖譜解析的“零 Gap”菌株僅有 5,008 個,而在種水平上包含至少一個全基因組序列圖譜的微生物種數量僅為 1,966,不足地球上所有微生物種總數的2%(甚至更低)。

一般而言,微生物全基因組框架圖和精細圖不僅無法完全確定序列之間的位置關系,且尚有大量“Gap”有待通過深度測序和重測序進行拼接填補;而微生物全基因組完成圖則能更加全面、準確地反映物種的遺傳信息及其所決定的表型,還能通過比較基因組學,更加真實地反映不同菌株之間染色體的差異,包括序列的插入、缺失、易位、復制以及基因的水平轉移等。

過去,價格因素和第二代高通量測序的短讀長制約著眾多科研工作者獲得精細的微生物全基因組完成圖。現在,隨著第三代單分子實時測序平臺的普及,微生物研究也逐漸從“以基因為中心”的分析(Gene-centric analysis)轉變為“基于全基因組”的研究(Whole-genome-based study),“性價比高”也已成為微生物全基因組完成圖的新標志。我們堅信,全基因組完成圖在不久之后就將成為所有微生物基因組研究工作者的“標配”。作為亞太地區首批引入 Pacific Biosciences 公司全新的 Sequel 第三代單分子實時測序系統的高通量測序供應商,派森諾生物有義務更有能力攜手客戶,一同繪制微生物全基因組完成圖,推動我國在微生物基因組研究領域不斷前行,不斷超越,不斷突破。


 
圖2. 嗜高溫和嗜低溫微生物。圖片引自:doi:10.1038/35059215


 
圖3. 嗜酸和嗜堿微生物。圖片引自:doi:10.1038/35059215

WHAT: 計劃簡介

“千種微生物全基因組完成圖”計劃將采用美國 Pacific Biosciences (PacBio) 公司推出的第三代單分子實時測序系統,計劃在 1 年時間內(2016年4月22日~2017年4月21日),完成多達 1,000 種嗜極端或稀有微生物(古菌和細菌)的全基因組序列完成圖解析。該計劃將全面覆蓋包括農業、工業、食品、環境和醫學等微生物學相關的研究領域,為全球微生物研究工作者提供高質量、高標準的微生物全基因組完成圖,從而為全面深入理解微生物多樣獨特的功能及其對于生物地球化學的重要影響貢獻力量。

HOW: 第一期計劃實施辦法

本計劃第一期將以兩個月作為一個周期(2016年4月22日~2016年6月21日)。在該周期內,所有申請入選該計劃的微生物全基因組測序服務立即享受超低折扣優惠。該周期結束后,公司將邀請國內微生物學專家對所有申請測序的菌株進行評估。公司將根據評估結果,遴選納入免費測序的菌株目錄。

第一期計劃實施流程


 
計劃參與方式

下載 “千種微生物全基因組完成圖” 項目申請表,填寫相關信息,并將此表發送到我們的郵箱 [email protected],即可參與活動。

知識產權說明  

• 所有測序菌株的知識產權歸客戶所有,除非法律另有規定,未經客戶書面許可,公司不得將該項目的實驗數據、測序及分析數據泄露給第三方;
• 所有菌株項目完成后,其測序結果中均標注有 “1000 Microbial Genome Sequencing Project at Shanghai Personal Biotechnology Co., Ltd ”;
• 活動結束后,公司有權將所有參與活動的微生物菌株名稱及數量以網頁的形式公布于眾。

聯系方式

需了解本活動更多詳情請咨詢:
聯 系 人:  趙老師
聯系電話:  021-64502808-8026
Email地址: 
[email protected]
地    址:  上海市徐匯區銀都路 218 號聚科生物園區 2 號樓

了解“千種微生物全基因組完成圖”計劃的更多詳情

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