重磅!CNGBdb收录的【全球最大人体肠道细菌基因组集】入选2019年度“中国生物信息学十大应用”

2020-02-18 318CNGBdb

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近日,由国家基因库生命大数据平台(CNGBdb)收录的全球最大人体肠道细菌基因组集(Culturable Genome Reference, CGR),通过《基因组蛋白质组与生物信息学报》(Genomics, Proteomics & Bioinformatics, 简称GPB)组织的领域同行专家评审,成功入选2019年度“中国生物信息学十大应用”。

全球最大人体肠道细菌基因组集是深圳华大生命科学研究院肖亮、贾慧珏、李俊桦团队于2019年2月在国际顶级学术期刊Nature旗下子刊Nature Biotechnology上发表的研究成果。

此项研究提供了1500多条高质量的人体肠道细菌基因组,为肠道微生物组研究提供了大量全新的参考基因组数据,同时将肠道菌群的功能分析提升到新维度,这也是首次通过大规模培养的技术手段获得如此多数量的高质量细菌基因组数据。该数据集对于实现精准解密肠道菌群与疾病之间的关系具有重要的科研价值,同时也为人肠道菌株功能的深入探索提供了宝贵的基础资源。

历时六年 构建全球最大人体肠道细菌基因组集

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研究人员收集了155份健康人的粪便样本,通过11种培养条件,获得了6000多株肠道细菌,并选择其中1700多株菌进行全基因组测序,最终构建了1520株高质量的肠道细菌基因组草图。通过基因组水平的物种分类,共发现338个Cluster(物种分类群),其中超过三分之一是新的物种,整体覆盖了中国人的9大核心属。同时也发现了38个宏基因组分析中的低丰度(< 1%)的属,丰富了现有肠道微生物物种的多样性,进一步拓宽了我们对肠道微生物的认识。

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除了提供人体肠道细菌的菌株库,基因组数据对现有肠道微生物组的研究提升也很明显。与现有数据集比较发现,CGR补充了大量新的数据,极大丰富了现有的参考基因组数据。对于单菌基因组和宏基因组分析而言,显著提升了可发现的单核苷酸多态性(SNP)和新基因数量。在功能水平,研究人员分析了这些菌株的9类KEGG基础功能和7类有益和2类潜在危害性相关的功能基因,系统地展示了这些菌株在功能基因组层面的特性,为菌株功能的深入研究和后续应用提供了全面的数据支持。

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研究团队还对其中38种重要的肠道细菌分别进行了泛基因组分析,发现拟杆菌门的泛基因组具有更加开放的趋势,放线菌门泛基因组相对闭合。从基因层面分析这38种细菌的功能通路分布,发现普氏栖粪杆菌、直肠真杆菌等有益菌的产丁酸通路存在于核心基因组上,表明其产丁酸功能是相对保守的。同时也发现了其它很多功能在核心基因组和非核心基因组具有不同的分布规律。这也为一些潜在益生菌的筛选和发现,提供了非常重要的参考数据。

全球最大人体肠道细菌基因组集相关数据存储于CNGBdb

全球最大人体肠道细菌基因组集项目中产生的大量菌株资源和基因组数据存储在国家基因库生命大数据平台(CNGBdb),项目编号:CNP0000126

如何将数据存储至CNGBdb

CNGBdb 的数据[存]储功能由旗下的国家基因库序列归档系统(CNSA,db.cngb.org/cnsa)负责,这是国内首个实现在线批量上传和审编的组学数据归档库,可支撑全球科研成果发表。

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  1. 提交数据前,需要先注册/登录,填写提交人信息。
  2. 在提交实验/测序、组装和变异数据之前,需要先提交项目和样本。
  3. 项目提交后,未审核状态也可以递交其他数据类型
  4. 样本可以独立提交,但是只有在提交相关数据之后,样本才与项目进行关联。
  5. 如果需要递交数据文件,为了更快捷的完成数据递交流程,建议在递交元数据前先递交数据文件。

补充阅读

Genomics, Proteomics & Bioinformatics(基因组蛋白质组与生物信息学报,简称GPB)于2003年创刊,是由中国科学院主管、中国科学院北京基因组研究所/国家生物信息中心与中国遗传学会共同主办的英文学术期刊,由Elsevier金色开放获取(Gold Open Access)出版。刊载来自世界范围内组学、生物信息学及相关领域的优质稿件。现为中国科学引文数据库(CSCD)和中国科技论文与引文数据库(CSTPCD)核心期刊,被SCIE、PubMed / MEDLINE、Scopus等数据库收录。
>2019年度“中国生物信息学十大应用”

“百万微生态”国际合作计划(MMHP)在深圳第14届国际基因组学大会(ICG-14)上正式启动,来自中国、瑞典、丹麦、法国、拉托维亚等多国科学家将合作开展微生物宏基因组研究,致力于在未来三至五年内对100万份来自肠道、口腔、皮肤、生殖道等器官的微生物组样品进行测序分析,绘制人体微生物组图谱,构建起全球最大的人体微生物组数据库。
> 国际“百万微生态”计划在深启动,将构建全球最大人体微生物组数据库> 达成阶段性共识,“ 百万微生态 ” 国际合作计划有序推进

参考文献:
Zou Y, Xue W, Luo G, et al. 1,520 reference genomes from cultivated human gut bacteria enable functional microbiome analyses[J]. Nature biotechnology, 2019, 37(2): 179-185.
图片来源:均来自于参考文献,如有侵权请联系删除.
信息来源:" GPBees"公众号,"BGI华大"公众号

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