日前，山東大學微生物技術國家重點實驗室教授李盛英團隊聯合中外科學家在國際頂級期刊《自?然》在線發??表合作成果，建立了超過4.31萬個海洋微生物基因組和24.58億條基因序列的大型數據庫，從中發掘塑料降解酶、基因編輯工具、抗菌肽等重要基因資源。
隨著海洋探采技術、高通量測序技術以及宏基因?組學研究的發展，海洋微生物測序數據呈現爆炸式增長，海洋微生物功能基因和功能酶資??源的開發應用有望取得重大突破，推動我國生物經濟的技術創新和產業升級。研究團隊對目前已公開的近240TB海洋微生物宏基因組數據進行重分析，構建了包含超過4.31萬個海洋微生物基因組和24.58億條基因序列的大型數據庫，深度揭示了海洋微生物的物種多樣性，并成功發現多種PET塑料降解酶、高活性抗菌肽等。研究成果不僅為海洋微生物的演化、環境適應性及生態學研究提供了前所未有的機遇，同時為海洋微生物基因資源的開發提供了實踐案例，將極大推動海洋微生物資源在相關產業的應用發展。
該數據庫包含了24195個物種水平的非冗余基因組，其中近1萬個基因組是本研究所特有的發現，主要來自深海、沉積物、共附生等生境，極大拓寬了龙8娱乐官方网站對海洋微生物多樣性的理解，刷新了??海洋原核微生物基因組大小的上限，揭示了缺氧海洋環境中大基因組細菌的適應性??演化規律，解析了全球海洋微生物群落的生物地理分布，為理解微生物在不同海洋環境中的遺傳連通性提供了新的視角。
研究團隊進一步構建了包含24.58億非冗余基因序列的蛋白質數據庫。針對塑料廢棄物對海洋環境造成的日益嚴峻的白色污染，研究團隊利用這一數據庫進行了PET塑料降解酶的定向挖掘，從深海熱液噴口及深淵海溝的樣品測序數據中篩選出3個嗜鹽耐熱PET水解酶，其中活性最高的可在3天內將PET膜大部分降解。這是國際上首次從深??海中發現的高活性PET水解酶，不僅展示了蛋白質數據庫在生物勘探領域的應用潛力，也為PET塑料的生物降解與再生這一熱點領域提供了全新的工具。
有關專家表示，該研究成果標志著海洋宏基因組學領域的一個新高度，凸顯了海洋微生物在改善人類福祉和促進環境可持續性方面的關鍵??作用。這些發現不僅為海洋的可持續探索和利用開辟了廣闊空間，也為未來的生物技術和生物醫學研究提供了新的選擇。
來源：光明日報
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