破解6.2萬余個乳酸菌基因組,首創(chuàng)性地整合菌種資源、基因組信息、臨床試驗數(shù)據(jù)等關(guān)鍵指標對乳酸菌進行高效挖掘,基于大數(shù)據(jù)和人工智能算力為乳酸菌產(chǎn)學研開發(fā)利用搭建里程碑式的“數(shù)據(jù)橋梁”,張和平團隊做到了。
近日,內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學教授張和平團隊歷時5年建設的乳酸菌基因組數(shù)據(jù)庫iLABdb正式建成上線(https://www.imhpc.com/iLABdb),成為目前全球最大的乳酸菌基因組、功能研究數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)庫和平臺。利用基因組技術(shù)為乳酸菌資源注入創(chuàng)新活力,這一重大成果的發(fā)布,展現(xiàn)了我國在微生物學研究領(lǐng)域的領(lǐng)先地位和國際影響力,也將為全球乳酸菌研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻積極力量。
iLABdb是借助前沿的生物信息學技術(shù)和先進的數(shù)據(jù)分析算法建立的一個基于Web的綜合乳酸菌基因組數(shù)據(jù)共享平臺,數(shù)據(jù)庫涵蓋6.2萬余個乳酸菌基因組及相關(guān)元數(shù)據(jù),包括1.1萬余個新測序的乳酸菌基因組,由“青城之光”高性能計算公共服務平臺提供算力資源支撐。
乳酸菌系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系復雜,菌株間功能和代謝差異極大,難以通過傳統(tǒng)實驗方法系統(tǒng)性地研究和挖掘,這大大限制了乳酸菌的開發(fā)與利用效率。張和平介紹,依托平臺,用戶可根據(jù)實際需求準確高效地篩選出具有不同功效的菌株,對食品加工、農(nóng)業(yè)種植、動物養(yǎng)殖以及生物制藥等領(lǐng)域科學研究和產(chǎn)業(yè)應用意義重大,將最大程度地釋放“數(shù)據(jù)生產(chǎn)力”。
據(jù)了解,乳酸菌作為微生物領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略資源,具有廣泛的應用價值。張和平帶領(lǐng)團隊歷時34年,從全球6大洲32個國家采集自然發(fā)酵乳制品等樣品6202份,分離保藏乳酸菌47573株,建成全球最大、種類最全的乳酸菌種質(zhì)資源庫,該資源庫入選2022年首批國家農(nóng)業(yè)微生物種質(zhì)資源庫。依托乳酸菌種質(zhì)資源庫,團隊于2018年啟動了“乳酸菌萬株基因組計劃”,利用自建菌種資源庫中1.1萬株完成測序的乳酸菌全基因組序列,并結(jié)合現(xiàn)有公共數(shù)據(jù)庫中5.19萬個乳酸菌基因組數(shù)據(jù),建立了iLABdb數(shù)據(jù)庫,相關(guān)科研成果發(fā)表于《Science Bulletin》(《科學通報(英文版)》)。(記者 白蓮)
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