頭一次聽說深圳國家基因庫(簡稱“國庫”)的“活體庫”時,不少小伙伴自動腦補出一個動、植物的“伊甸園”——想必生活著各種活蹦亂跳的飛禽走獸和生機盎然的花木果草。
其實呀,它的真面目是這樣的:
上圖:深圳國家基因庫動植物資源活體庫(簡稱“活體庫”)局部
看這森嚴(yán)的氣象、這靜穆的氛圍、這冷峻的金屬風(fēng),你是不是有很多問號?
那就要說回“活體”這個概念了。廣義的“活體”,通常指有生命的生物體。而在國庫,“活體”則特有所指——攜帶有遺傳信息、能用于衍生出下一代的生物可繁殖體。換句話說,就是“生命種子”。比如動物細胞、植物種子、微生物菌株,都屬于活體范疇。
為什么要保藏生物活體?
與其他生物樣本相比,活體樣本不僅攜帶有物種完整的遺傳物質(zhì)(DNA、RNA),而且由于具有生命活性,是許多生命科學(xué)研究的重要遺傳材料,能幫助我們更好地理解生物體生長發(fā)育、衰老以及疾病發(fā)生機制等重大生命科學(xué)議題。
此外,活體資源在減緩物種滅絕、生物育種等方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。將它們保藏在適宜條件下,需要時進行復(fù)蘇培養(yǎng),可用以恢復(fù)物種種群或者改善物種性狀。
同時,活體樣本還是多種生物醫(yī)學(xué)制品生產(chǎn)的基質(zhì)材料。比如,工程細胞系可用來生產(chǎn)抗體、基因重組蛋白藥物、人及獸用疫苗等;工程菌可用來發(fā)酵,產(chǎn)生重要的生物活性物質(zhì),應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)等多個領(lǐng)域。
線下→線上,活體庫門戶營業(yè)啦!
國庫的活體庫,全稱是“動植物資源活體庫”,堪稱一座“生命種子”的寶庫。它借助先進的生物技術(shù),分離、檢測和保存活體資源,開展資源數(shù)字化,同時對外共享活體樣本和組學(xué)數(shù)據(jù),支撐生物多樣性研究機構(gòu)開展生命科學(xué)研究。
同時,活體庫還建立了三大技術(shù)體系,包括動物細胞分離、體外培養(yǎng)、細胞檢測和超低溫存儲的技術(shù)體系,植物物種采集、保藏和鑒定的技術(shù)體系,微生物菌株篩選、鑒定和保藏的技術(shù)體系,以此為基礎(chǔ),可以提供多種個性化的技術(shù)服務(wù)。
說大事兒:現(xiàn)在,活體庫又多了一種打開方式——“動植物資源活體庫”門戶在國家基因庫生命大數(shù)據(jù)平臺(CNGBdb)正式上線!
上圖:深圳國家基因庫動植物資源活體庫門戶首頁
1. 動植物、微生物,豐富資源一覽無余
動物:38種動物近1000份細胞系,包括永生化B淋巴細胞、成纖維細胞、間充質(zhì)干細胞和腎上皮細胞等。
植物:數(shù)百種植物的種子、憑證標(biāo)本和分子材料,其中種子資源所涵蓋的物種類型豐富多樣,包括農(nóng)作物、經(jīng)濟作物、野生植物等多種具有重要科研和經(jīng)濟價值的植物物種。
微生物:2000余株人體共生、豬腸道、環(huán)境來源的菌株,以及具備高GC或低GC基因組、耐高溫、質(zhì)控等特點的特色菌株。其中包含1500余株人體腸道細菌,涉及200個細菌種。
2. 檢索、篩選、申請,便捷易用
動植物資源活體庫門戶提供中、英文雙語界面,操作便捷、直觀:
檢索樣本:在搜索框中輸入物種拉丁名、俗名或樣本編號,即可查看相關(guān)活體樣本的詳細信息;
篩選樣本:點擊導(dǎo)航欄“動物”/“植物”/“微生物”,分類別查看整體資源情況,或縮小范圍再檢索;
技術(shù)服務(wù):點擊導(dǎo)航欄“技術(shù)服務(wù)”,即可查看活體庫對外提供的各類技術(shù)服務(wù);
申請樣本/服務(wù):點擊右下角“聯(lián)系我們”,填寫您的資源使用申請或技術(shù)服務(wù)需求,國庫將盡快與您取得聯(lián)系。
3. 資源詳情全面展示
活體樣本的詳情頁面全面展示了樣本的各類信息,以便用戶判斷該樣本能否滿足自身的需求。以小麂耳朵皮膚成纖維細胞(編號:CNGB0007)為例,頁面上不僅展示了樣本的基本信息、培養(yǎng)特性、檢測結(jié)果,還包含顯微照片、相關(guān)研究成果文獻,甚至能直接訪問CNGBdb所關(guān)聯(lián)的基因組數(shù)據(jù)。
動植物資源活體庫線上門戶的發(fā)布,將大大提升用戶共享活體資源、獲取平臺技術(shù)服務(wù)的便利性,使國家基因庫的開放共享更進一步。
共享資源、設(shè)施,助推科研突破
自2019年以來,活體庫為中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院、華中科技大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、山東大學(xué)、北京協(xié)和醫(yī)院、上海仁濟醫(yī)院等20余家科研院所、醫(yī)療機構(gòu)等提供4000余份活體資源,包括動物成纖維細胞、植物種子和菌株資源,支撐多項重大科研項目開展。
同時,活體庫還參與了國庫與深圳華大生命科學(xué)研究院、荷蘭遺傳資源中心合作開展的生菜群體測序項目,搜集了3000余份生菜種質(zhì)資源,打造了全世界最齊全的生菜資源庫及遺傳信息庫。項目一期對來自全球47個國家的445份生菜種質(zhì)資源展開全基因組重測序工作,全面揭示了栽培生菜的完整馴化進程。項目成果于2021年4月12日發(fā)表于《Nature Genetics》。
此前,活體庫還支撐了人體腸道細菌基因組集(Culturable Genome Reference, CGR)建立項目,采用人體腸道高通量培養(yǎng)組學(xué)技術(shù),篩選、保藏了2萬余株人體腸道細菌菌株資源,覆蓋200余個細菌種屬,并獲得了1520個細菌基因組序列。這是目前全球最大的人體腸道細菌基因組集,相關(guān)成果2019年2月發(fā)表于《Nature Biotechnology》。
活體庫立足于國庫強大的生物樣本及信息存儲能力、基因組信息解讀能力以及基因組合成與編輯的能力,致力于建設(shè)數(shù)字化的生物多樣性基地和生物資源庫,以期促進生物物種多樣性的保護和生物遺傳資源的開發(fā)利用。通過分發(fā)共享高質(zhì)量的生物資源、提供優(yōu)質(zhì)全面的技術(shù)服務(wù),以更好地服務(wù)于現(xiàn)代科研和相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
上圖:活體庫工作場景
國庫期待與更多科研機構(gòu)、產(chǎn)業(yè)單位通力合作,踐行國家賦予國庫的使命,以領(lǐng)先的設(shè)施平臺和技術(shù)實力,為行業(yè)注入核心力量,助力提高科研效率、促進行業(yè)繁榮、建立開放穩(wěn)健的行業(yè)生態(tài)圈。
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