NAR | 中山大学岳家兴团队及合作者建立酿酒酵母全球种群泛多组学数据库ScRAPdb

学术   2024-10-31 14:25   北京  

模式生物对于我们理解生命现象和生命过程有着不可估量的价值,现代生物学各个领域的理论研究和技术发展都离不开模式生物的贡献。酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae是一种经典的单细胞真核模式生物,有至少5项荣获诺贝尔奖的里程碑发现都是基于酿酒酵母系统所发现的。同时,酿酒酵母也被广泛应用于食品、医药、以及生物能源等方面的工业生产,直接服务于我们的日常生活。鉴于酿酒酵母这种科研和应用的双重价值,它在1996年成为了第一个实现全基因组测序的真核生物。

在前期研究中,中山大学附属肿瘤防治中心岳家兴团队及合作者共同构建了端粒到端粒(telomere-to-telomere, T2T)水平的酿酒酵母全球种群参考基因组系(ScRAP; Nature Genetics, 2017, 49:913-924; Nature Genetics, 2023, 55:1390–1399),揭示了酿酒酵母在染色体核心区、亚端粒区、以及端粒区的结构及序列变异景观和演化特征。同时,该合作团队还一起开展了酿酒酵母1002基因组计划,全面刻画了分离自全球不同国家和地区上千个酿酒酵母菌株的基因组和表型多样性分析,为酿酒酵母的泛基因组演化和中国起源历史提供了新的证据(Nature, 2018, 556:339–344; Nature, 2020, 587:420-425)。在今年早些时候,基于酿酒酵母1002基因组计划收录菌株的泛转录组和蛋白组数据进一步被发布(PNAS, 2024, 121:e2319211121; Nature Genetics, 2024, 56:1278–1287; Nature, 2024, 630:149–157),从而使酿酒酵母成为了目前难得的集齐全球种群水平多组学数据的模式生物。

ScRAPdb文章首页图

近日,岳家兴团队及合作者在遗传学与分子生物学重要期刊Nucleic Acids Research上在线发表了题为“ScRAPdb, an integrated pan-omics database for the Saccharomyces cerevisiae reference assembly panel”的研究论文。该研究在团队前期研究基础上,进一步扩展了酿酒酵母全球种群参考基因组系(目前涵盖264个酿酒酵母菌株以及33个近缘姐妹物种的代表菌株),并全面梳理和整合了基于酿酒酵母1002基因组计划所收录菌株的泛基因组、泛转录组、泛蛋白组、泛表型组数据,构建了一个可以实时互动地开展多组学分析的在线分析平台ScRAPdb
图1: ScRAPdb实现了对酿酒酵母全球种群水平泛多组学资源的全面整合和互动分析。

同时,作为应用展示,研究团队还通过酿酒酵母的杀伤毒素因子基因KHR1、亚硫酸盐转运基因SSU1、以及半乳糖激酶基因GAL1GAL3等多个具体实例,详细展示了ScRAPdb基于其所整合的群体水平泛多组学资源和相应在线分析工具帮助我们更好地理解生物表型性状多样性的遗传演化基础及相关调控机制

图2: 基于ScRAPdb的多组学资源解析酿酒酵母表型性状差异的遗传基础。

中山大学肿瘤防治中心岳家兴副研究员、李婧副研究员为本文的共同通讯作者,中山大学肿瘤防治中心苗泽圃、任一凡、以及法国索邦大学的Andrea Tarabini为本文共同第一作者。

ScRAPdb平台:

https://www.evomicslab.org/db/ScRAPdb/

通讯作者简介


岳家兴

中山大学肿瘤防治中心独立PI、博士生导师、副研究员,课题组网站:www.evomicslab.org。2015年获得美国莱斯大学演化生物学博士学位,随后在法国国家科学研究中心(CNRS)从事博士后研究。2019年入选中山大学“百人计划”及广东省“珠江人才计划”。2024年当选中国遗传学会青年委员会委员。带领研究团队主要运用遗传学、演化生物学、生物信息学、分子生物学等手段研究基因组不稳定性的遗传与演化机制及其功能影响。同时,团队致力于基于单分子测序技术开发靶向测定基因组不稳定性区域的新技术。迄今共发表论文40余篇,申请国内发明专利1项。近年来,以第一或通讯作者身份(含共同)在Nature Genetics(2篇)、NAR、Genome Medicine等国际著名期刊上发表多项代表性工作。近期研究项目获得了我国国家自然科学基金委员会、广东省自然科学基金委员会、法国ARC癌症研究基金会、美国微软公司的资助。担任Yeast期刊编委、Genomics, Proteomics & Bioinformatics(GPB)期刊青年编委。

李婧

中山大学肿瘤防治中心博士生导师、副研究员。2014年获得南京大学生物学博士学位,随后在法国国家科学研究中心(CNRS)进行博士后研究。2019年入选中山大学“百人计划”回国工作,2022年入选广东省“珠江人才计划”。长期从事遗传演化领域研究,其近期研究聚焦于细胞在内、外胁迫条件下的突变特征和分子机制。迄今共发表论文20余篇,以第一或通讯作者身份(含共同)在Molecular Biology and Evolution、Nucleic Acids Research、PNAS、PLOS Genetics等国际著名期刊上发表多项代表性工作。近期主持的研究项目获得了来自我国国家自然科学基金委员会、广东省自然科学基金委员会、广州市科技局等资助。2023年起担任Journal of Genetics and Genomics(JGG)期刊青年编委。

关于课题组

中山大学肿瘤防治中心岳家兴课题组(www.evomicslab.org围绕“基因组不稳定性”这个主题,致力于其组学表征和演化动态的研究以及靶向测定方法的开发。课题组的研究系统为酵母、肿瘤细胞、临床人群队列,主要研究手段为基因组学、实验演化、单分子测序。因课题开展需要,诚招具有实验生物或计算生物背景的博士后和研究助理。

简历投递(有意者请将求职申请及个人简历等材料发送至):
yuejx@sysucc.org.cn

原文链接:

https://academic.oup.com/nar/advance-article/doi/10.1093/nar/gkae955/7848847

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