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| 中國(guó)海洋大學(xué)發(fā)布全球海洋微生物綜合多組學(xué)資源數(shù)據(jù)庫(kù)Ocean-M |
| http://www.rumandrelaxation.com 2025年11月13日 來(lái)源：華禹教育網(wǎng) |
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近日，中國(guó)海洋大學(xué)海洋生物遺傳學(xué)與育種教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室包振民院士和王師教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域知名期刊Nucleic Acids Research（《核酸研究》）發(fā)表了題為“Ocean-M: an integrated global-scale multi-omics database for marine microbial diversity, function and ecological interactions”（面向全球格局的海洋微生物綜合多組學(xué)資源數(shù)據(jù)庫(kù)—Ocean-M）的論文，正式發(fā)布了面向全球格局的海洋微生物綜合多組學(xué)資源數(shù)據(jù)庫(kù)—Ocean-M。
海洋微生物是海洋物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的核心，支撐全球生態(tài)系統(tǒng)的平衡與健康。它們?cè)跇O端環(huán)境中的適應(yīng)能力為揭示生命進(jìn)化提供了重要視角，同時(shí)其所蘊(yùn)藏的豐富生物活性物質(zhì)，在海洋資源開(kāi)發(fā)、環(huán)境污染治理和生物技術(shù)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力。隨著海洋微生物多維度組學(xué)數(shù)據(jù)的快速增長(zhǎng)，全球海洋微生物學(xué)研究正面臨前所未有的數(shù)據(jù)整合與深度分析挑戰(zhàn)�，F(xiàn)有數(shù)據(jù)庫(kù)多以數(shù)據(jù)資源存儲(chǔ)和分析工具為主，缺乏對(duì)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)挖掘與深度解析，如何實(shí)現(xiàn)“復(fù)雜、高維、海量”的海洋微生物數(shù)據(jù)的系統(tǒng)整合，實(shí)現(xiàn)從“單一物種”到“多維生態(tài)位”的全面深度解析仍是亟待突破的難題。為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了Ocean-M平臺(tái)，構(gòu)建了全球海洋微生物多組學(xué)綜合資源數(shù)據(jù)庫(kù)Ocean-M，打破了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的局限，形成了“組學(xué)資源—生態(tài)互作—功能挖掘”一體化深度研究平臺(tái)。
Ocean-M數(shù)據(jù)庫(kù)整合了全球多生境、多尺度的海洋微生物多組學(xué)數(shù)據(jù)，成為海洋微生物研究領(lǐng)域最全面的開(kāi)放獲取數(shù)據(jù)庫(kù)。平臺(tái)匯集了來(lái)自全球不同海洋生態(tài)系統(tǒng)的57,000余個(gè)微生物數(shù)據(jù)，涵蓋宏基因組、宏轉(zhuǎn)錄組、宏蛋白質(zhì)組、宏代謝組等多個(gè)層次，樣本涵蓋了從極地到赤道、從表層到深海的完整生態(tài)梯度。通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)處理和標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)識(shí)符，Ocean-M整合了規(guī)模最大的宏基因組（MAGs）數(shù)據(jù)，包含超過(guò)50,000個(gè)代表性微生物基因組數(shù)據(jù)，支持全球范圍內(nèi)微生物群落結(jié)構(gòu)、功能特征及其空間分布的可視化展示。Ocean-M構(gòu)建了基于全息組學(xué)的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析框架，整合了微生物群落網(wǎng)絡(luò)、宿主-微生物組互作及環(huán)境DNA數(shù)據(jù)集，能精確描述查詢微生物群落結(jié)構(gòu)、功能特征及其生態(tài)位相互關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)互作的全維度分析，為生態(tài)學(xué)研究提供了全新的視角和工具。同時(shí)，搭建了“基因組-基因功能-生態(tài)偏好”三位一體的系統(tǒng)分析框架，通過(guò)大規(guī)模的功能基因挖掘，建立了包含百萬(wàn)級(jí)功能基因集合，為微生物功能基因的挖掘和生態(tài)系統(tǒng)功能解析提供了強(qiáng)有力的支持。此外，團(tuán)隊(duì)在前期開(kāi)發(fā)的微生物精準(zhǔn)鑒定方法2bRAD-M的基礎(chǔ)上，打造了超5萬(wàn)海洋微生物組裝基因組（MAGs）的特異性2b-RAD標(biāo)簽庫(kù)，可鑒定物種達(dá)95%以上，為復(fù)雜海洋環(huán)境中微生物的精準(zhǔn)識(shí)別和分類提供解決方法。Ocean-M不僅為海洋微生物學(xué)、生態(tài)學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)研究提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持，還為海洋生物資源開(kāi)發(fā)和生物技術(shù)創(chuàng)新等領(lǐng)域提供了寶貴的數(shù)據(jù)資源。
Ocean-M數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)和功能模塊概覽
海洋生物遺傳學(xué)與育種教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、方宗熙海洋生物進(jìn)化與發(fā)育研究中心的王師教授、包振民院士和張玲玲教授為論文的共同通訊作者，呂佳副教授、碩士生馬帥康、馬岑博士和劉福云博士為論文共同第一作者。該研究工作獲得中國(guó)海洋大學(xué)張玉忠教授團(tuán)隊(duì)、哈佛醫(yī)學(xué)院孫政博士、中國(guó)科學(xué)院微生物研究所王軍研究員、青島華大基因研究院范廣益博士、香港大學(xué)黃適教授、北京百邁客生物科技有限公司、中國(guó)海洋大學(xué)高性能生物超算中心等的支持與協(xié)助，以及國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、嶗山實(shí)驗(yàn)室科技創(chuàng)新項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助。
文：王志剛
文章鏈接：https://doi.org/10.1093/nar/gkaf1098
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