数据采集​​与人类微生物项目的协调密钥

出生时,您的身体在细胞方面是100%的人。在死亡时,大约10%的细胞中的细胞将是人类,其余90%的细胞将是微生物。这让你成为一个“supraorganism,”它是人类和微生物细胞之间的相互作用,旨在确定您的健康和身体健康,特别是您对传染病的抵抗力。

要了解有关各种共生微生物的社区,这些人的体细胞和生殖细胞超过10:1的比例,2008年国家卫生研究院(NIH)推出了人类微生物组项目(HMP)–微生物组是罂粟的全部补充填充了超大生物。 HMP的目标是将这些微生物物种中的1,000或更多种的基因组进行序列,并在其中组装信息“project catalog”作为未来调查的参考。项目目录位于HMP数据采集和协调中心(DACC),该协调中心(DACC)是由美国能源部的研究人员进行的。’S劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)。

“HMP项目目录是一个独特的全球资源,”说分子生物学家Nikos Kyrpides的伯克利实验室’S Genomics部门,为联合基因组研究所(JGI)领导基因组生物学和偏见课程,是DACC的共同主体调查员。“它在HMP中具有核心作用,不仅在维护1,400多个人类微生物组项目的列表和状态方面,而且作为与这些项目相关的元数据的数据管理系统,例如关于微生物隔离网站的信息和可以找到这些微生物的人体中的位点,以及关于这些微生物的表型特性的信息。”

在JGI,金属杂页监督Geneprimp等项目,例如基因组测序的高度额定质量控制程序,以及在线数据库的Genomes。 Geneprimp代表“基因预测改进管道,它包括一系列计算单元,可用于显着提高任何测序基因组中预测基因的整体质量。结果鉴定基因呼叫误差,例如潜在不正确的基因开始和终点位置,基因之间的大重叠和碎裂或错过的基因。 Gold提供有关基因组测序项目的全面信息,包括来自世界各地的Metagenomes和Metadata。 HMP项目目录由Gold数据库供电,提供专用的用户界面,通过该专用用户界面可以读取存储在金中的数据。

DACC的另一家同期调查人员是伯克利实验室的维克多Markowitz’在计算研究部门的生物数据管理和技术中心,也是JGI的首席信息管理员和副主任。 Markowitz监督用微生物组样品(IMG / M)系统的集成微生物基因组学的开发和维护,为梅曲线进行了比较分析工具—给定微生物组的集体遗传物质。 IMG / M在2006年首次发布,IMG / M包含数百万注释的微生物基因序列,从野生群体的微生物群落中回收。 IMG / M现在正在应用于HMP。

“当提供微生物基因组和梅毒群体的比较分析工具,诸如GenePrimp,Gold和Img / M之类的资源是世界上最好的,” Markowitz says. “随着HMP向前移动,这些资源将提供支持HMP数据集的注释和分析,特别是通过JGI的Metagenome注释管道和IMG / M系统的HMP特定版本。”

现在已经分析了第一个178参考微生物基因组并由HMP分析和催留。结果已在期刊上发表 科学 in a paper titled, “来自人微生物组的参考基因组目录。”

在本文中,HMP研究人员向公共领域中的序列参考基因组中的数据与人体代理数据进行了报告,以鉴定蛋白质,确定基因官能团并将偏见性数据链接到单个微生物物种。从547,968个预测蛋白质的分析,HMP研究人员报告了29,987个独特的蛋白质,这表明人类微生物组的多样性比以前怀疑的程度更大。

“科学论文是人类微生物组的一个里程碑,释放了178名从人体中分离的各个地点的生物体的成品或高质量的基因组草案,” says Kyrpides. “它表示旨在为生活在人体中的微生物的更全面的遗传目录提供更大的努力的开始。理解的影响是什么是正常的微生物菌群,它是其核心遗传含量的原因,以及人体正常微生物植物的扰动如何将我们的身体保护导致疾病转变为造成疾病最终将是巨大的。”

KyRPides,Markowitz及其同事在DACC上正在履行NIH呼吁开发之前尚未存在的共同排序和注释标准的关键作用。基因组学研究中缺乏共同语言和一个清算所在地,是基因组学研究中最令人生畏的问题之一。

Markowitz说,“前方最大的挑战将处理作为HMP的一部分产生的百分之一的数据集,这将代表多个数据的数量级,而不是当前纸张中呈现的数据集。我们需要开发新颖的分析和可视化方法来处理数据的大量增加。”

添加镀孔,“新的测序技术和我们产生更多数据的数量级的能力与一年或两年以前相比,完全改变了该领域,并在科学家中授权涉及更加合作而非竞争精神的科学家之间的社会转变。我们均不能再提供解决方案,并进行联合努力,如HMP是我们的唯一方式’ll succeed.”

其他伯克利实验室/ JGI在HMP中具有突出角色的研究人员包括加里安德森,托德Desantis,Amy Chen,Konstantinos Liolios,Amrita Pati和Konstantinos Mavrommatis。

Berkeley Lab是美国能源部(Doe)国家实验室,位于加利福尼亚伯克利。它进行了未经分类的科学研究,并由加州大学进行母鹿科学办公室。访问我们的网站 http://www.lbl.gov.



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