中國海洋大學(xué)發(fā)布軟體動物功能和進(jìn)化基因組學(xué)綜合數(shù)據(jù)庫MolluscDB 2.0 http://www.ehavn.com　 2024年11月18日　 來源：華禹教育網(wǎng) 　　11月12日，中國海洋大學(xué)“海洋生物遺傳學(xué)與育種”教育部重點實驗室包振民院士和王師教授團(tuán)隊在國際生物信息數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域頂級期刊Nucleic Acids Research在線發(fā)表了國際上迄今最大規(guī)模的軟體動物功能和進(jìn)化基因組學(xué)綜合數(shù)據(jù)庫“MolluscDB 2.0: a comprehensive functional and evolutionary genomics database for over 1400 molluscan species”（MolluscDB 2.0：面向超過1400個軟體動物種類的功能和進(jìn)化基因組學(xué)綜合數(shù)據(jù)庫）。 　　 　　軟體動物（Mollusca）是動物界第二大門類，也是最大的海洋動物門類。軟體動物起源于5億年前早寒武紀(jì)，現(xiàn)存種類超過10萬種，是進(jìn)化上最成功的無脊椎動物群體之一。此外，許多軟體動物也是重要水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)物種，其占世界水產(chǎn)總產(chǎn)量高達(dá)27%。隨著軟體動物基因組學(xué)迅速發(fā)展，取得的重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)層出不窮，極大地提升了對動物起源和適應(yīng)性演化的認(rèn)知深度。聯(lián)合國內(nèi)外優(yōu)勢機(jī)構(gòu)，本研究團(tuán)隊于2021年發(fā)起了國際萬種軟體動物基因組計劃（M10Kproject），并構(gòu)建了國際首個軟體動物綜合基因組數(shù)據(jù)庫MolluscDB（http://mgbase.qnlm.ac）。該數(shù)據(jù)庫整合了約1000份軟體動物基因組和轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)，并提供了多種基因組比較分析工具。自正式上線運行以來，MolluscDB已吸引了來自70多個國家的近15000次訪問，成為全球范圍軟體動物研究的重要組學(xué)資源中心。   　　圖1 MolluscDB數(shù)據(jù)庫國際影響力（a:訪問國家；b:引文領(lǐng)域；c:數(shù)據(jù)庫排名；d:國際M10K計劃啟動） 　　 　　近年來，高精度、多維度的功能基因組學(xué)數(shù)據(jù)呈爆發(fā)式增長，推動軟體動物進(jìn)入系統(tǒng)生物學(xué)時代，為軟體動物科學(xué)研究帶來新的發(fā)展機(jī)遇。然而，如何整合具有“復(fù)雜、高維、海量”特征的多組學(xué)資源，構(gòu)建適用于軟體動物生物學(xué)特性的定制分析平臺，仍是國際軟體動物研究領(lǐng)域共同面臨的重要挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，本研究團(tuán)隊將原有MolluscDB升級為MolluscDB 2.0，系統(tǒng)梳理整合軟體動物復(fù)雜高維組學(xué)數(shù)據(jù)資源，致力開發(fā)豐富的可定制的系統(tǒng)生物學(xué)分析工具（包含近期開發(fā)的PanSyn工具包，NatureProtocols2024），打造迄今最為系統(tǒng)全面的軟體動物功能和進(jìn)化基因組學(xué)綜合分析平臺。 　　 　　MolluscDB2.0收集并整合了近4200份多組學(xué)數(shù)據(jù)資源，實現(xiàn)主流組學(xué)維度的全覆蓋，如高質(zhì)量基因組、bulk轉(zhuǎn)錄組、單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、表觀遺傳組、微生物宏基因組等。軟體動物多組學(xué)資源來自1450個物種，涵蓋了軟體動物門全部8個綱和76個目中的92%，地理分布覆蓋從陸地、淡水、近海到深海，囊括了已公開的絕大部分軟體動物的多組學(xué)資源。MolluscDB2.0極大提升了原有14種基礎(chǔ)分析模塊，包括基因組組裝信息、系統(tǒng)演化關(guān)系、古老化石記錄、基因序列及結(jié)構(gòu)、基因功能注釋、發(fā)育時期/成體組織表達(dá)譜、基因家族、轉(zhuǎn)錄因子和轉(zhuǎn)座子等。此外，針對軟體動物的生物學(xué)和進(jìn)化特性，MolluscDB還提供了多達(dá)20種滿足特定研究需要的定制分析模塊，包括泛進(jìn)化綜合分析模塊、進(jìn)化發(fā)育（evo-devo）綜合分析模塊和功能基因組綜合分析模塊（涵蓋單細(xì)胞組學(xué)、蛋白組、表觀修飾組、宏基因組）等。最終，通過將多維組學(xué)信息集成到開發(fā)定制的基因組瀏覽器中，實現(xiàn)了復(fù)雜多組學(xué)信息的便捷可視化和整合分析。 　　 　　MolluscDB2.0為軟體動物研究領(lǐng)域提供一個物種覆蓋度最廣、組學(xué)資源最豐富、分析功能最全面的開放獲取數(shù)據(jù)庫平臺，實現(xiàn)對復(fù)雜海量多組學(xué)資源的系統(tǒng)整合和深度分析，助力更全面地揭示軟體動物的生物學(xué)奧秘和演化歷程，推動認(rèn)知海洋生物獨特生命過程演變規(guī)律，也將為貝類重要基因資源發(fā)掘、遺傳育種工作等提供有力支撐。   　　　　　　　圖2 MolluscDB2.0數(shù)據(jù)庫物種分類和覆蓋情況總覽   　　　　　　　圖3 MolluscDB2.0數(shù)據(jù)庫架構(gòu)和多組學(xué)功能模塊概覽 　　 　　海洋生物遺傳學(xué)與育種教育部重點實驗室、方宗熙海洋生物進(jìn)化與發(fā)育研究中心的李語麗教授、王師教授、張玲玲教授為論文的共同通訊作者，劉福云博士、碩士生蔡柄丞、連姍姍副教授為論文共同第一作者。研究工作獲得國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、嶗山實驗室科技創(chuàng)新項目、山東省泰山學(xué)者等項目資助。該項工作同時獲得了青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點國家實驗室高性能科學(xué)計算與系統(tǒng)仿真平臺、中國海洋大學(xué)高性能生物超算中心等單位的大力支持。 　　 　　通訊員：王志剛 　　 　　論文鏈接：https://doi.org/10.1093/nar/gkae1026 　關(guān)于中國海洋大學(xué)更多的相關(guān)文章請點擊查看　 特別說明：由于各方面情況的不斷調(diào)整與變化，華禹教育網(wǎng)（www.ehavn.com）所提供的信息為非商業(yè)性的教育和科研之目的，并不意味著贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性，僅供參考，相關(guān)信息敬請以權(quán)威部門公布的正式信息為準(zhǔn)。