【3.4】 一级核酸数据库-JCVI(微生物宏基因组数据库)

微生物宏基因组数据库是非常有用的一级核酸数据库资源。说到微生物宏基因组学,不 得不介绍的是美国基因组研究所 TIGR 和克莱格反特研究所 JCVI。美国基因组研究所致力 于微生物基因组的研究,也有部分植物基因组项目。它是克莱格·凡特研究所的一部分。自 1995 年成立之初的两个基因组,至今已拥有超过 700 个基因组,而且还将更多。TIGR 是 NCBI 基因组资源的有力补充,因为它不仅拥有已完成测序的基因组,还有那些测序中的基 因组信息。在植物基因组项目中可以找到拟南芥、玉米、苜蓿和柳树的基因组信息。在微生 物与环境基因组目中,特别值得关注的是“人类微生物组计划”,HMP。

HMP 由美国 NIH 发起,由 4 个四个测序中心共同完成,其中一个就是克莱格凡特学院。 “人类微生物组计划”堪比“人类基因组计划”。我们目前认知的微生物不到 1%,生活在我 们肠道中的微生物细胞,是人体细胞的 10 倍。这些微生物基因组之和是人类基因组的 100 倍。微生物影响并超越我们的生老病死,有一天人死了,但身体中的微生物却还活着。除了 近年来少量的有关糖尿病等与肠道微生物的研究外,我们完全不清楚肠道微生物,呼吸道微 生物,还有体表微生物等在人体内做了什么,他们的喜怒哀乐与我们的生老病死有什么关系。 所以世界上诸多科学家都呼吁完成微生物组的研究计划。HMP 就是其中之一。目前,HMP 主要包括了人类鼻腔、口腔、皮肤、胃肠道和泌尿生殖道的宏基因组样本数据和分析流程。

从 JCVI 主页(http://www.jcvi.org/)的统计表中我们可以看到不同器官中有多少微生物 基因组已被测序并被注释。点击下方的统计链接。可以得到 HMP 中已研究的所有微生物基 因组。这些微生物在人体中存在的位置,测序及注释是已完成还是在进行中。已完成的基因 组后面会有三个链接: WGS 是全基因组鸟枪法测序项目数据库记录的链接。 SRA 是高通量测序数据库记录的链接。这两个链接里记录的是测序的信息。相比之下对 大家更为有意义的是

ANNOTATION 链接里的内容,他列出了某个基因组在 Genbank 中所有注释的链接。 比如微生物 Acinetobacter radioresistens SK82 的基因组共分成 82 条序列记录在 Genbank 数据 库中。通过前面章节的学习,解读这些序列并不困难。

参考资料:

山东大学 生物信息学课题组荣誉出品 http://www.crc.sdu.edu.cn/bioinfo 巩晶老师课件

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