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巴西微生物組計劃啟動,金磚兄弟已行動!
來源: 微生物組創新創業   發布者:劉柳   日期:2017-11-10   今日/總瀏覽:7/13943

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金磚兄弟(BMP)計劃

巴西微生物組計劃(BMP)旨在協調國家微生物組研究,使之能夠與國際計劃適當整合,更好地破譯巴西的微生物多樣性及其動態和環境間的相互關系。


  巴 西 特 色 

相信看過電影《里約大冒險》的人,都會被巴西這片廣袤大地上各種色彩繽紛(令人眩暈)、數不勝數(令人眼花)的神奇生物所吸引,因為這里簡直就是全球植物、動物的博物館。你可知,巴西同其他16個國家共同擁有了約全球70%的動物和植物物種,其宏觀生物多樣性占據全球約20%的比例,豐富到令人咂舌。


巴西除了向世界展示它絢麗多姿的宏觀生物的風采,現在,也在碼足動力,開發這個廣袤國土中的微觀資源——微生物!

 微生物組計劃啟動背景 

盡管巴西坐擁全球20%的宏觀生物多樣性;盡管微生物對維持生態系統的重要性已是國際公認,盡管微生物是巴西經濟、技術發展的基礎資源,盡管巴西也在努力加入到探索生物多樣性資源的隊列中:

2012年,巴西曾以附屬會員的身份加入了全球生物多樣性信息網絡(GBIF);

2015年,由環境部及其相關部門創立了“巴西生物多樣性門戶網站”。

但巴西的微生物多樣性研究仍然在很大程度上被忽視。這可部分解釋為其直接從環境中檢測微生物的效率較低。可喜的是,生物分子提取/純化流程,下一代測序(NGS)技術以及計算生物學和建模等最新技術進展正在改變該狀況。

廣義角度看,微生物組研究需要國際團體的通力合作,但需要明確一點,微生物多樣性及其功能發揮是與地理特征緊密相關的,因此,如何抓住這些特點并加以開發就顯得很重要。對于巴西的生物科學技術發展來說,在生物多樣性的保護及利用方面完善知識產權、出版、國家政策等,都是最基本的需求。相應地,全球方案的實施也需要地方性的領導。

專家認為,微生物組研究的成功與適當整合科學共同體關系緊密,只有綜合的研究模式才能充分挖掘微生物資源潛力,使當地社區和公民受益。

 關 于 BMP 

巴西微生物組計劃(BMP)作為一個地方性的提案,正是在這樣的背景下被提出的。

一方面,BMP致力于組織國內團隊,協調全國開展微生物組研究,與此同時,也注重與國際上的相關提案、計劃適當結合。

自2012年末發起以來,巴西微生物組計劃已經拓展了巴西微生物多樣性資源的相關知識和成果(關于土壤宏基因組學),另外還為微生物組數據分析提供了開放性的生物信息學工具及技術培訓服務。

研究進展

目前,巴西幾個團隊正在針對不同的生物群落開展研究,比如:淺色旱熱落葉矮灌木林(Caatinga)、熱帶高草草原(Cerrado)、亞馬遜河(AMAZON),諸如海島、珊瑚礁等環境,還有反芻動物、節肢動物、植物等。另外,關于微生物的溫室氣體排放研究同樣在進行中。

局限及解決辦法

然而,這些研究團隊間至今鮮有交流。并且,因缺乏標準模式和大數據收集方法,排除了有效的樣本間比較,限制了一些珍貴資源的利用價值。

但是,對公共數據庫中越來越多經全測序的的微生物基因組和宏基因組,進行深入分析,對于認識這些基因組是如何從遺傳學層面,使得微生物適應特定的生活方式非常重要。

因此,鑒于目前生物學的瓶頸在于如何處理“大數據”,擴展生物信息學能力迫在眉睫。

巴西微生物組計劃已經為微生物組研究成立了巴西科學與技術研究所,該研究所主要是根據研究團隊間,對不同課題的興趣來促進研究成果與技術發展方面的資源整合,以及確立經16S rRNA(細菌/古細菌)和ITS(內部轉錄間隔區—真菌)測序進行微生物群落分析的標準,和數據分析流程,這些舉措都旨在加強數據可比性。

計劃架構

經過不懈努力,BMP的實施現在也越來越有高度協作性了,目前共有6個專注于特定科研領域的委員會,2個致力于知識技術的培訓與轉移的戰略委員會參與。


科研委員會有各自的專題,重點是關注微生物多樣性以及在以下方面的研究進程:(a)植物,(b)動物,(c)土壤,(d)水生環境,(e)人類,(f)生物勘探。每個主題都考慮研究動機,以及將研究轉化為社會效益的途徑。目前,有前景的可轉化領域包括污染、土地利用,水處理,水資源管理,動物育種以及微生物對人體健康的影響。

戰略委員會負責確定知識轉移和數據分析資源(生物信息學)轉化的途徑。旨在增加對巴西微生物資源的了解,目的是制定以下方向的相關戰略:(a)減輕環境中溫室氣體排放; (b)增加有益微生物從人類到土壤的活動(例如通過支持可持續農業發展);(c)抑制植物和人類的致病微生物; (d)了解污染物在水生環境中的影響;(e)創建一個生物勘探的快速、有效策略。

 展望及啟發 

 巴西微生物組的綜合目錄至今尚未完善。專家認為只有匯集來自不同專業領域調查員的廣泛調查才能破譯巴西的微生物多樣性,動力學及與環境的互作關系。 這種跨學科方法將只有通過加強合作和確定該領域的實踐核心標準才能實現。 BMP正在努力確保與其他國際項目的合作關系。

巴西微生物組計劃的發起與開展,其中曲折的歷程也可以為我國的微生物組相關計劃、倡議的發起、實施等環節提供重要參考,幫助我們更加自信地迎接微生物組領域高潮的到來!



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