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十年完成6万种物种基因组测序,英国“达尔文生命之树项目”第一阶段将正式启动

从上世纪60年代DNA双螺旋结构被人类发现,到“人类基因组计划”正式宣告完成,再到如今的“个性化医疗”,随着科学研究的不断推进,21世纪的生命科学进入到了一个 “后基因组时代”。截止2007年年底,已完成或正在进行全基因组研究的物种有1821个,这一数字仍在逐年攀升。2018年11月,多国科学家更是宣布启动一项比人类基因组计划更为宏大的全球性项目——“地球生物基因组计划”(Earth BioGenome Project,EBP),计划在十年内完成地球上所有150万种已知真核生物物种的基因组进行测序及注释工作,预计耗资47亿美元。

作为EBP的英国部分,英国维康桑格研究所(Wellcome Sanger Institutes)近日宣布,已资助940万英镑(合1,180万美元)启动“达尔文生命之树项目”(Darwin Tree of Life Project)的第一阶段,用于开展对不列颠群岛所有物种的测序工作。据悉,“达尔文生命之树项目”团队在第一阶段将收集约8000种英国关键物种并对其进行条形码识别,并提供2000种物种的高质量基因组,然后在未来10年内扩大规模以完成60,000种物种的基因组测序,最终绘制不列颠群岛所有真核生命的基因组图谱。

康桑格研究所表示,从地球上已经被测序的物种的一小部分开始,生物医学已经取得了巨大的进步。科学家已经从植物中发现了许多宝贵的药物,例如抗疟药青蒿素和抗癌药紫杉醇。达尔文生命之树计划”将帮助研究者探索成千上万种生物的基因组,增进科学界对地球生命进化的了解,并助力发现新的基因、蛋白质和代谢途径,以及传染性和遗传性疾病新药。与EBP全球其他几个项目一起,“达尔文生命之树计划”将助力EBP实现对地球上所有复杂生命进行测序的最终目标。

为了对数千个物种的基因组进行测序,桑格研究所等机构的研究人员正在探索并广泛使用长度长及短读长测序技术,包括Illumina、Pacific Biosciences、Oxford Nanopore Technology和Bionano公司的多种基因组平台技术。整个项目中与桑格研究所合作的其他9家机构包括剑桥大学、厄尔汉姆研究中心(EI)、爱丁堡大学、EMBL欧洲生物信息研究所(EMBL-EBI)、海洋生物协会(普利茅斯)、英国自然历史博物馆、英国皇家植物园、爱丁堡皇家植物园和牛津大学。这些中心将共同努力,识别并收集标本,建立新的管线和工作流程,通过DNA制备、测序、组装、基因发现和注释来处理大量物种。研究团队还将开发用于高通量、高质量基因组组装及其注释的新方法,并将通过现有数据共享库和项目特定门户网站开放数据共享。这些数据将对国际科学界,包括从事生命科学、医学、替代能源和气候研究的研究者具有巨大的价值。

桑格研究所“达尔文生命之树项目”负责人Mark Blaxter教授表示:“‘达尔文生命之树项目’将永远改变生物学,提供有关无数不列颠群岛上的动物、植物、真菌和原生生物的新见解。这项工作的影响将等同于人类基因组计划在过去25年中对人类健康的影响。”

惠康基金会遗传学和分子科学主管Michael Dunn展望说:“对不列颠群岛上的所有生命进行测序是一项颇具野心的任务,但我们相信,通过聚合这些在样本采集、DNA测序和数据处理方面具有专业知识的多元化机构,我们会搭建起合适的团队以实现这一目标。这将增进我们对自然界的认识,进而助力传染病新疗法、抗衰老药物的开发,并探索喂养全球人口的新途径或创造新的生物材料。”

参考资料:

1. Ambitious project to map genomes of all life on British Isles funded by Wellcome

2. Wellcome Sanger Institute Commits $11.8M to Darwin Tree of Life Project

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本文由 测序中国 作者:王迪 发表,转载请注明来源!

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