工業(yè)產(chǎn)油微藻能夠規(guī)模化地利用光能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為油脂，因此是人類社會糧食、營養(yǎng)和燃料可持續(xù)供應(yīng)的潛在解決方案之一。作為一種模式工業(yè)產(chǎn)油微藻，微擬球藻（Nannochloropsis spp.）不僅在藻類養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)上有廣泛應(yīng)用，而且已經(jīng)成為一個備受重視的藻類系統(tǒng)生物學(xué)與合成生物學(xué)研究體系。為了促進(jìn)全球微擬球藻研究群體的資源共享和通力合作，加速工業(yè)產(chǎn)油微藻合成生物學(xué)和分子育種技術(shù)的進(jìn)展，青島能源所單細(xì)胞中心以及來自中國、韓國、德國、美國、法國等14個實(shí)驗(yàn)室的國際聯(lián)合團(tuán)隊(duì)，發(fā)布了“微擬球藻設(shè)計(jì)與合成數(shù)據(jù)庫”（NanDeSyn; http://www.nandesyn.org）。該工作近日發(fā)表于《植物學(xué)期刊》（The Plant Journal）。
微擬球藻作為一種“光合酵母”底盤細(xì)胞具有重要特色：僅有~30M堿基對的單倍體核基因組、DNA轉(zhuǎn)化簡易可靠、基因組編輯效率高，而且基因表達(dá)調(diào)控技術(shù)靈活多樣。同時，已經(jīng)積累了大量的功能基因組學(xué)數(shù)據(jù)，以及質(zhì)粒、突變株等遺傳資源。為了促進(jìn)這些寶貴資源的共享，協(xié)力推動工業(yè)產(chǎn)油微藻合成生物學(xué)和分子育種技術(shù)，青島能源所單細(xì)胞中心公衍海、韓國科學(xué)技術(shù)院 Nam Kyu Kang等帶領(lǐng)的國際聯(lián)合開發(fā)團(tuán)隊(duì)，建立了“微擬球藻設(shè)計(jì)與合成數(shù)據(jù)庫”。該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)地收集和整合了包括微擬球藻屬內(nèi)所有種的最新基因組序列、基因注釋、轉(zhuǎn)錄組、蛋白組、小RNA等的功能基因組學(xué)和表觀遺傳學(xué)數(shù)據(jù)。同時，通過網(wǎng)站提供了基因信息搜索、基因組比對、共線性分析、基因富集分析、代謝通路分析、基因組瀏覽器等在線數(shù)據(jù)挖掘工具。此外，還結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)研，展示了每個基因的研究現(xiàn)狀，以及相應(yīng)的基因突變載體和突變株等信息，以支撐這些研究材料的無償共享。
NanDeSyn的貢獻(xiàn)者是一個開放式的國際合作研究網(wǎng)絡(luò)（圖1）。除了青島能源所外，該網(wǎng)絡(luò)還包括韓國科學(xué)技術(shù)院 （KAIST）、韓國國立蔚山科學(xué)技術(shù)院（UNIST）、韓國生命工學(xué)研究院（KRIBB）、韓國忠南大學(xué)（CNU）、美國密西根州立大學(xué)/美國能源部植物研究實(shí)驗(yàn)室（PRL）、法國原子能研究所（CEA）、德國波鴻魯爾大學(xué)（RUB）、青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國家實(shí)驗(yàn)室（QNLM）、中國海洋大學(xué)（OUC）、美國馬里蘭大學(xué)（UMD）、中國科學(xué)院水生生物研究所（IHB）、美國伊利諾伊大學(xué)（UI）等。在NanDeSyn數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，該國際合作研究網(wǎng)絡(luò)將不斷拓展，共同推動以微擬球藻為底盤的光驅(qū)固碳合成生物學(xué)技術(shù)（“綠色重生”研究計(jì)劃）的實(shí)施。
該工作得到了國家自然科學(xué)基金委、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、山東省自然科學(xué)基金委、韓國科學(xué)技術(shù)信息通信部等的資助。（文/公衍海 圖/劉陽）
圖1. 微擬球藻設(shè)計(jì)與合成計(jì)劃（NanDeSyn）的國際合作研究網(wǎng)絡(luò)
The world map is from https://www.un.org/Depts/Cartographic/english/htmain.htm
編輯：單細(xì)胞中心
原文鏈接：
Y. Gong+, N. K. Kang+, Y. U. Kim, Z. Wang, L. Wei, Y. Xin, C. Shen, Q. Wang, W. You, J.-M. Lim, S.-W. Jeong, Y.-I. Park, H.-M. Oh, K. Pan, E. Poliner, G. Yang, Y. Li-Beisson, Y. Li, Q. Hu, A. Poetsch, E. M. Farre, Y. K. Chang*, W.-J. Jeong*, B.-r. Jeong*, J. Xu*, The NanDeSyn Database for Nannochloropsis systems and synthetic biology, Plant J (2020), DOI: 10.1111/tpj.15025. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.15025
