作者:朱汉斌 来源:中国科学报 发布时间:2025/11/14 10:48:55
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全球首个深海多组学资源平台DOO数据库发布

 

记者从南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)(以下简称广州海洋实验室)获悉,该实验室副主任钱培元团队携手香港科技大学海洋科学系教授吴龙君团队,成功推出全球首个深海多组学资源平台——DOO数据库。自正式上线以来,该数据库已吸引来自28个国家的900多次访问。相关成果近日发表于《核酸研究》。

DOO数据库物种分类和覆盖情况总览。研究团队供图,下同

论文第一作者、广州海洋实验室博士后佘加杰介绍,DOO(Deep Ocean Omics)数据库(https://DeepOceanOmics.org)作为国际首个且规模最大的深海动物多组学数据库,肩负着重要使命。它致力于构建一个集多组学数据整合、定制化分析工具提供、跨物种比较与进化研究支持于一体的一站式平台,为推动深海生物学、极端环境适应机制以及深海生物资源的研究与应用注入强劲动力。

深海,作为地球上最为庞大且尚未被充分探索的生态系统之一,其极端环境——高压、低温、黑暗、低氧以及营养匮乏,对生物的生存构成了巨大挑战。近年来,随着高通量测序技术的飞速发展,深海洋生物的多组学研究取得了一系列突破性成果,揭示了它们在基因、代谢和共生机制等方面独特的适应性。然而,当前深海生物多组学资源面临着数据分散、标准不统一、缺乏专门分析工具等诸多问题,导致这些资源未能得到有效整合与深度挖掘。

DOO数据库架构和多组学数据可视化及功能分析模块。

为填补这一领域的研究空白,研究团队开展了大量细致的工作。他们人工收集并整合了68个深海动物的丰富多组学资源,包括72个基因组资源、950个转录组、1112个宏基因组以及15个单细胞转录组资源。这些资源涵盖了软体动物、环节动物、节肢动物、脊索动物、刺胞动物和棘皮动物等7个门类,地理分布广泛,覆盖了冷泉、热液喷口和海山等特殊深海生境类型。研究团队还整合了1413条古生物化石记录,为从演化生物学角度解析深海生物的环境适应策略提供了有力支持。目前,DOO数据库已成为物种覆盖最广、数据维度最为丰富的深海多组学数据平台。

DOO数据库集成了多个功能强大的模块。基因与基因组模块涵盖了基因结构和功能注释、转录因子、泛素家族、转座子、基因家族等多个方面,为深入研究基因特征提供了全面支持;功能基因组分析模块包含基因共表达网络、动态网络可视化、单细胞图谱可视化和宏基因组等功能,有助于揭示基因之间的相互作用和功能机制;进化与比较基因组模块则具备深海动物间微观和宏观共线性分析、祖先核型重建和进化树构建等功能,为探索深海生物的进化历程提供了有力工具。

bulk和单细胞转录组学数据的可视化。

此外,DOO数据库通过将多维数据信息集成到定制的Jbrowse基因组浏览器中,实现了多维数据的可视化和整合分析。科研人员可以更加直观、便捷地探索和分析深海生物的多组学数据,为深海生物学研究提供了强大的技术支撑。

此次DOO数据库的发布,标志着深海多组学研究进入了一个全新的阶段。它将为全球科研人员提供一个高效、便捷的研究平台,推动深海生物学、极端环境适应机制以及深海生物资源的研究与应用迈向新的高度。

相关论文信息:https://doi.org/10.1093/nar/gkaf1096

 
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