点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:中外联合研究团队解码海洋微生物“基因宝藏”
首页> 地方频道> 科学 > 正文

中外联合研究团队解码海洋微生物“基因宝藏”

来源:新华社2024-09-06 16:27

  拥有超4.31万个海洋微生物基因组和24.58亿个基因序列的海洋微生物基因数据库,由华大生命科学研究院参与的国际联合研究团队共同构建。这一数据库中有2万多个微生物是新发现物种,约1万个微生物在深海中首次被发现。

  这是记者9月5日从华大生命科学研究院举行的“千种海洋生物基因测序项目”成果暨全球海洋微生物基因库建设及应用成果联合发布会上获悉的。相关研究成果已在4日的《自然》期刊发表。

  图为发表在《自然》期刊上的该成果部分内容。(受访者供图)

  海洋微生物基因数据库信息被刷新

  记者从华大生命科学研究院了解到,这一联合研究团队由我国华大生命科学研究院及英国、丹麦等国家专家共同组成。研究团队历时五年,通过对目前已公开的接近240TB海洋微生物宏基因组数据进行分析,构建了拥有超4.31万个海洋微生物基因组和24.58亿个基因序列的海洋微生物基因数据库。

  据介绍,这一数据库包含从南极到北极、从近海到深远海、从表层海洋到万米超深渊等海洋生态系统的信息,是已报道海洋基因组数据库Tara Ocean的3倍、蛋白序列库的60倍。其中,2万多个微生物是新发现物种,近1万个微生物为在深海独特生境中首次发现。

  华大生命科学研究院分院院长范广益表示,此研究极大拓宽了对海洋古菌、海洋细菌等海洋微生物多样性的理解,解析并绘制了全球海洋微生物群落的生物地理分布模式,为理解微生物如何在不同环境中分布提供了新视角,为海洋微生物演化、环境适应性及生态学研究提供了新机遇。

  发现3个高活性新型嗜盐PET塑料降解酶

  塑料污染是全球性难题,研究团队此次研究发现了3个深海来源的高活性新型嗜盐PET塑料降解酶。研究发现,这种降解酶3天内对PET薄膜降解率达到83%,是已报道的IsPETase塑料降解酶活性的44倍。

  “一克这种降解酶就可以降解55个500毫升塑料矿泉水瓶。”山东大学青岛校区副校长李盛英说。

  专家认为,这对解决塑料污染问题,尤其是我国实现PET塑料的绿色低碳可持续利用,减少塑料制造工业对石油的依赖和碳排放起到积极作用。

  解码“基因宝藏”助力多领域产业突破

  范广益表示,相关研究揭示了海洋微生物多样性及其在新型基因编辑系统、抗菌肽等微生物功能勘探中的巨大潜力,将原本默默无闻的“沧海遗珠”打磨成“沧海明珠”。

  “基因剪刀”被誉为生命科学领域的革命性技术。这一基因编辑技术可以断开DNA链条,对其进行改动,然后重新连接,就像人们写作时编辑文字那样。由于对DNA链条有剪断操作,因此这一技术被形象地称为“基因剪刀”。

  “在本次研究中,研究团队鉴定出了36个新型基因编辑系统,并挖掘出了一个具有潜在应用价值的新型编辑系统,将为我国在基因编辑工具的使用上带来更多选择。”范广益说。

  其次,研究团队鉴定了117个新型抗菌肽,并通过生物合成和实验验证发现其中10个具有显著抗菌活性及广谱抗菌效果,为抗生素耐药性难题提供了新的解决方案。

  “抗菌肽是具有抗菌活性的多肽物质,未来有望开发出全新的抗生素或其他药物。”李盛英说。

  基于此成果,华大目前已联合香港理工大学,成立香港理工大学—华大·全球深海资源基因组学和合成生物学联合研究中心,实施进一步研发和产业化。

  国际海洋微生物生态学研究专家穆拉特·埃伦认为这一项目很好地证明了海洋微生物的无限可能,“为在海量基因组数据中挖掘生物技术与生物医学相关的宝贵资源,指引了方向。”海洋微生物多样性研究专家汤姆·德尔蒙说。

  “这一研究标志着海洋宏基因组学领域的新高度,凸显了海洋微生物在改善人类福祉和促进环境可持续发展上的关键作用。这些发现不仅为全球科学家对海洋的可持续探索和利用开辟了广阔前景,也为未来生物技术和生物医学研究奠定了基础。”中国科学院院士杨焕明说。(记者吴书光、周昊瑾、王凯)

[ 责编:袁晴 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 万亩山花迎春来 山乡美景助共富

  • 江苏无锡:泰伯庙会展吴韵风采

独家策划

推荐阅读
中国科学院近代物理研究所核结构研究团队与合作者通过高精度实验,明确了一种钼同位素释放其储存能量的关键机制,在原子核能量可控释放研究领域取得重要进展。
2026-02-26 09:46
电感器如同现代电子设备的“心脏”,让电流有序流动、设备稳定工作。
2026-02-26 09:35
“AI保姆”“智能教育助手”等产品,正以前所未有的速度和深度涌入未成年人的世界。不少家长感叹,这位无所不能、无时不在的“数字家教”成了解放自己的好帮手。
2026-02-26 13:44
全球人工智能技术迭代创新按下“快进键”,与各行业各领域的融合应用持续拓展深化。
2026-02-26 13:44
AI操控的机器人虽难以完全替代实验科学家,但AI系统已开始接管人类的数据分析师、研究编码员等工作。
2026-02-26 10:04
截至2025年,我国发明专利申请量已连续多年位居全球第一,成为名副其实的专利大国。
2026-02-26 09:55
他们走过了一段从弱到强、从“备胎”到“主角”的孤勇之路,实现了国内超低温大型制冷机市场从被国外100%垄断到国产化替代的“跨越式发展”。
2026-02-26 09:49
人工智能技术及其应用的跨领域、跨层级、跨主体特征,决定了其安全治理天然具有高度复杂性和协同需求。最后,面对人工智能技术快速迭代、应用场景动态迁移、风险形态持续演化的鲜明特点,制度体系必须具备敏捷响应与动态调适的智慧与弹性。
2026-02-25 09:45
曾经只存在于科幻电影中的“太空采矿”,正逐渐从文艺作品中的构想走进现实。
2026-02-25 09:49
新一轮科技革命的浪潮中,数字化与智能化已成为竞争关键,以开放的姿态推动实体经济与数字技术深度融合,必将推动我国制造业发展更上一层楼。
2026-02-25 09:45
当天,李秋立和4位“战友”——同所研究员胡森、陈意、杨蔚及中国科学院国家天文台(以下简称国家天文台)副研究员周琴,共同获得2025年度中国科学院杰出科技成就奖基础研究奖。
2026-02-25 09:45
在2月19日发表于《科学》的一篇论文中,研究人员描述了一种疫苗,作为鼻腔喷雾剂,它不仅能让小鼠对新冠病毒、流感病毒免疫,还能抵御所有呼吸道疾病。实验表明,接受4剂鼻腔疫苗的小鼠对新冠病毒和其他冠状病毒,以及引发多种呼吸道感染的细菌都产生了免疫力。
2026-02-25 09:45
在人体免疫系统中,T细胞犹如一支守护健康的“特种部队”,负责执行全身细胞的“安全检查”。该研究揭示,组氨酸能精准定位TCR分子识别癌细胞和启动癌细胞清除程序的“关键按钮”位点。
2026-02-25 09:45
《庄子・人间世》有云,“乘物以游心”——或许正是“驭AI而不役于AI”的最好注解。
2026-02-24 14:01
清晰界定科普的价值定位,探索高效的实现路径,有助于推动科普事业高质量发展。
2026-02-24 13:23
AI技术的竞争早已超越产品层面,上升到创新生态、治理能力与产业话语权的综合博弈。
2026-02-24 10:09
当你惊叹于自动驾驶汽车流畅的避障,或陶醉于无人机集群精准的编队表演时,可能并未察觉,支撑这些智能场景的海量数据正在无数边缘节点间疾速奔流。
2026-02-24 09:16
近日,一支国际科学家团队从西南极洲腹地带回了228米长的远古岩石与沉积物,这是人类迄今从冰盖下获取的最长岩芯。
2026-02-24 09:33
当前AI算力普遍面临“内存墙”问题,即计算时数据的存储与运算分处于不同区域,“隔墙”调用严重制约了AI芯片性能提升。
2026-02-24 09:23
目前,主流锂电池正极材料大多使用钴、镍等无机矿物,这类材料面临资源、成本、安全及柔性不足等多重挑战。相比之下,有机电极材料取材广泛,其分子可灵活设计且自身柔韧,被视为极具潜力的“绿色电池新星”。
2026-02-24 09:21
加载更多