动态分类

/
/
/
/
来自南极海冰之下的突破

来自南极海冰之下的突破

  • 分类:畅游馆
  • 作者:
  • 来源:齐鲁网·闪电新闻
  • 发布时间:2023-04-26 17:14
  • 访问量:0

【概要描述】

来自南极海冰之下的突破

【概要描述】

  • 分类:畅游馆
  • 作者:
  • 来源:齐鲁网·闪电新闻
  • 发布时间:2023-04-26 17:14
  • 访问量:0
详情

前不久,由中国水产科学研究院黄海水产研究所、青岛华大基因研究院牵头组建的研究团队完成了南极磷虾基因组组装,并揭示了其适应极端环境和群体历史演化的分子基础,这是迄今为止人类完成的最大动物基因组参考序列。这一研究成果,3月16日登上了世界顶级生命科学学术期刊《细胞》主刊。

山东广播电视台综合广播记者对论文共同第一通讯作者、中国水产科学研究院黄海水产研究所基因组室主任、研究员邵长伟以及青岛华大基因主任科学家范广益进行了专访,讲述南极磷虾基因组破译背后的故事。

南极磷虾,地球上资源量最大、繁衍最成功的物种之一,被称为“人类最后的动物蛋白质来源”。邵长伟告诉记者,南极磷虾维系着南极圈生物链完整性,几乎所有大的生物,都直接或间接的以南极磷虾为食,“如果没有南极磷虾,整个南极系统就会完全崩溃。”

在中国水产科学研究院黄海水产研究所的生物科研实验冰箱里,记者见到了这个刚刚登上国际顶级学术期刊《细胞》杂志封面的“科研明星”——南极磷虾。体长不过3-5厘米,体重一般不超过2克,邵长伟介绍,“目前地球上所有的已被测序的动物基因组中,南极磷虾的是最大的,达到了48G,人类基因组才3G,最长吃的南美白对虾也才2G左右。”

事实上,南极磷虾,虽然名字里有虾,长得也像小虾,但从生物学角度来说并不是虾,而是类似虾的无脊椎动物,因为身体每隔两三秒就会发出一种黄绿色的荧光,且仅生活在南极,故得名南极磷虾。小小的身体,大大的能量,凭借着超高的蛋白质含量以及庞大的数量,南极磷虾一举获得了“海上金矿”的美称,被众多国家列为重要的战略海洋生物资源,已经有国家开始将其加工成鱼粉、磷虾油。

生物特征如此独特的南极磷虾,也被众多科学家追捧,期待通过开展基因组解析,寻找它的生命答案。澳大利亚2004年就开始了对南极磷虾的研究,并在2011年正式发起基因组计划,但由于资金、软件、技术等问题,一直未能实现突破。

但让人激动的是,如此意义重大备受关注的科研难题以中国科学家为主实现了从“0”到“1”的突破。2017年,山东成立南极磷虾产业技术创新联盟,由中国水产科学研究院黄海水产研究所牵头,旨在通过科学研究打通上下游整个产业链,为南极渔业资源的管理提供理论支持。相对普通虾米一到两年的寿命,南极磷虾十分“长寿”,尽管生长环境恶劣,它依然能活四到六年。而且,在食物匮乏环境下,它还可以变得越变越小,实现“逆生长”......这一切“绝技”,都跟它的基因组有关。从基础性研究开始,作为基因组室主任的邵长伟着手开始南极磷虾的基因组破译工作。

为了尽快取得突破,邵长伟先跟已经开始对南极磷虾进行研究的德国和澳大利亚取得了联系,双方愉快的答应了。2001年,作为唯一的发展中国家,首次参与到国际“人类基因组”计划中,尽管只从完成1%的测序任务起步,但此后的20年,中国基因技术研究水平突飞猛进,不管是测序仪的研制和量产还是生物信息学软件的开发等方面逐渐走向全球第一梯队。但科学探索之路从来不是一帆风顺的,南极磷虾的基因破译也遇到了难题。除了庞大,南极磷虾基因组的重复序列含量高达92.45%,组装工作如同拼图,而且这些拼图及其相似。破译工作进展到了2019年停滞不前,而这个时候,德国方面又将数据撤出了。科学研究,只有第一,没有第二,基因科学领域更是如此,首先突破拿到制高点才有主动权。德国的进进出出让中国科学家感到了南极磷虾基因破译工作的紧迫性。那段时间,邵长伟团队费了很大精力:“我们跟国内做基因序列组装测序的机构组织去沟通交流,自己也不停讨论研究优化,始终没有放弃。”

2019年,青岛华大基因完成了另一种基因组数量巨大的物种——非洲肺鱼的测序组装。论文共同第一通讯作者、青岛华大基因主任科学家范广益将消息告诉了邵长伟,“非洲肺鱼基因组达40G,我们成功完成,然后他说我们是不是可以把南极磷虾破译了?一拍即合。”

借助黄海所开展的远洋科考和渔业资源调查,团队顺利拿到南极圈4个点位的75只磷虾样本,并成功取得了它们的生物学数据,依赖非洲肺鱼基因组装的研究经验,运行一年半后,完成了组装这一关键步骤,正式进入数据解读环节,整个研究工作耗时不到三年。别的国家十几年无法完成的工作,中国科学家只用了不到三年,这背后有科学家的努力,有邵长伟范广益等科学家们的辛苦付出,有技术的突飞猛进,也得益于青岛完备的海洋科创环境。这也是华大基因将国家海洋基因库项目落户青岛的原因。

青岛海洋科研院所集聚,有丰富的海洋资源调查和生物学研究基础,可以实现全链条海洋科创生态体系,青岛市海洋发展局海洋科技与对外合作处处长严竞介绍,青岛聚集了全国30%的涉海院士、40%的涉海高端研发平台和50%的海洋领域国际领跑技术,驻青的高校涉海专业的在校生就有将近2万人部级以上的涉海高端研发平台就有50余个。

天时、地利、人和,中国科学家率先完成南极磷虾基因组组装,并在3月16日登上世界顶级生命科学学术期刊《细胞》杂志封面。

当天,范广益手机上收到了英国皇家生物学会会士、英国东英吉利大学海洋微生物学教授Thomas Mock的短信:“你认识在这个文章里的作者吗?They did a good job,他们比我们快很多。”文章发出后,不少国际科研机构跟他们取得联系,期待在南极磷虾后续研究上获得突破。

蓝色的海洋,生命的摇篮,南极磷虾基因组完成破译,为找寻地球上这种资源量最大的高等生物的生命答案带来希望,也为南极渔业和生态资源的可持续发展提供理论依据,使得我国在南极磷虾资源乃至极地生态系统研究领域步入国际领先序列。

科技探索永无止境,带着各自的任务,课题组的科学家们还在继续忙碌着……

扫二维码用手机看

相关内容

老船长日记里的“大洋一号”,圈出我国远洋科考的起点!
查看详情 白箭头 黑箭头
深海冷泉区 海底深处的生命舞台
查看详情 白箭头 黑箭头
秦岭站,崛起于冰原
查看详情 白箭头 黑箭头
LONGO CUSTOMS SERVICE

中国海洋大学出版社有限公司

关注我们

留言应用名称:
客户留言
描述:
验证码

Copyright© 2021 - 2025 | 海洋欢乐谷 中国海洋大学出版社有限公司 | 鲁ICP备07502856号 | 中企动力  青岛  | 海洋欢乐谷.中国 | 海洋欢乐谷.cn | 海洋欢乐谷.net | 海洋欢乐谷. com