1、嗜盐古菌基因组研究现状报告人目录CONTENTSBackgroundPART ONECurrent situationPART TWOPaperPART THREEReferencePART FOURThanksEndBackground PART ONE测序技术简史测序技术简史1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010Development of Sanger Sequencing(1977)Invention of Automated FluorescentSequencer(1985)Invention of CapillarySequencer(1996)In
2、vention of Applied BiosystemsSolid System(2007)Invention of Illumina Genome Analyzer System(2006)Invention of 454 GS 20 Sequencer(2005)chemical degradation method by Maxam-Gilbert method(1977)Chemical degradation method by Whitfield (1954)Invention of Heliscope single molecular sequencerInvention of
3、 Single molecule real time(SMRT) DNA sequencingInvention of Nanopore single molecular sequencing (Oxford Nanopore corporation)Invention of personal genome machineInvention of optical mappingsystem人类基因组计划的研究概况美国病毒学家 R杜尔贝科（ 1914） 1986年 3月 7日在美国 科学 杂志上发表了一篇题为 癌症研究的转折点 人类基因组的全序列分析 的文章，他指出： “ 人类 DNA序列是人类
4、的真谛，这个世界上发生的一切事情，都与这一序列息息相关。 ” 该文后来被称为 “ 人类基因组计划 ” 的 “ 标书 ” 。1986年1988年 1988年美国能源部和国家卫生研究院率先在美国开展人类基因组计划，并经国会批准由政府给予资助。此后，成立了一个国际间的合作机构 人类基因组织 (Human Genome Organization)，由多个国家筹集资金和科研力量，积极参加这一国际性研究计划。1990年 1989年，美国国立卫生研究院成立了人类染色体研究中心，沃森出任第一任主任。1989年 1990年，美国国会批准了 “ 人类基因组计划 ” ，并于 10月 1日正式启动，由多国科学家参加、
5、被称为 “ 生命科学阿波罗计划 ” 的人类基因组计划正式启动。预计用 15年时间，投资 30亿美元，完成 30 亿对碱基的测序，并对所有基因进行绘图和排序。美国承担了全部任务的 54%，英国 33%，日本 7%，法国 2.8%，德国 2.2%。 中国于 1999年 9月加入人类基因组计划并承担了 1% 的测序任务。2000年 2000年 6月 26日，美国国家人类基因组研究所所长弗朗西斯 柯林斯、塞莱拉公司的董事长兼首席科学家克莱格 文特尔、美国总统克林顿、英国首相布莱尔联合宣布人类基因组工作草图绘制成功。此后，人类基因组研究进入绘制 “ 完成图 ” 的阶段。与“ 框架图 ” 相比， “ 完成
6、图 ” 的覆盖率从 90扩展到 100，准确率从 99上升到99.99。2001年 2001年 2月 12日，参加绘制人类基因组图谱的美、英、日、法、德、中 6国科学家公布了更加准确、清晰、完整的人类基因组图谱，并指出人类基因总数只有 3 3.5万个 ,编码序列占 2%。 2001年 7月 10日，中国 “ 人类基因组计划 ” 重大项目秘书长杨焕明教授宣布：在人类基因组完成图的绘制工作中，中国已率先超额（ 1.13%）完成所承担的任务。1998年 1998年，生产 DNA测序仪的最大厂家 Perkin-Elmer(简称 PE)公司与文特尔领导的基因研究所合作成立了塞莱拉（ Celera）遗传信
7、息公司，并宣布他们将利用最新技术在3年内完成人类基因组的测序工作，这使得该计划处于一种公私竞争的状态，从而加快了人类基因组的研究步伐。“ 想搞清楚微生物如何影响人和地球的健康，需要启动一个 国际微生物组计划 ”2015 年 10月 29日的 自然 周刊刊登了德国、美国和中国的三位科学家的建议，他们分别是德国马普海洋研究所的 Nicole Dubilier教授、美国夏威夷大学的 Margaret McFall-Ngai教授和中国上海交通大学的赵立平教授。白宫科学与技术政策办公室（ OSTP）在 5月 14日表示，在多家国立机构的帮助下，这项斥资 1.21亿美元的 “ 国家微生物组计划 ” （ N
8、MI, National Microbiome Initiative ）将尝试在未来两年中绘制并研究这些微生物的组合。未来几年中，除联邦机构外，美国数十所大学与研究机构也将加入 NMI，它们在当天白宫召开的微生物组计划会议上承诺，将在这个领域投入 4亿美元。在 4年的时间里对发展中国家的营养和病虫害防治项目进行研究，还有一些研究机构将聚焦微生物在癌症治疗和海洋微生物学等科目中所扮演的角色。Current situationPART TWONCBI132Status DomainArchaea BacteriaPaperPART THREEMain pointsDoubts from intro
9、ductionBackground information/Aim of the workKey finding reported/Data from figuresMain conclusionsDiscussion/Gaps in the work/Work remained123456Main pointMain point Endolithic communities harbor low diversity because of the extreme nature of their natural environment and, as such, provide unique m
10、odel systems to investigate the ecology of native microbial assemblagesDoubt from introductionMain pointDoubt What kind of role does each genus play? How to identify? How to cooperate? How to accomplish carbon cycling? What change does it make to adapt hyper-arid and hyperhaline environment? Main po
11、intDoubtBackground/aimBackground information/aim of work These endolithic communities are typically composed of primary producers, mostly Cyanobacteria, interacting with diverse heterotrophic bacteria and/or archaea and sometimes eukaryotes (Wierzchos et al., 2012a; Chan et al., 2013;Robinson et al.
12、2015). The assortment of colonized rock habitats discovered so far shows that life has found innovative ways to adapt to extreme water stress(Pointing and Belnap, 2012; Wierzchos et al., 2012a). In the most arid deserts on Earth, microorganisms find refuge inside rock substrates as a survival strate
13、gy (Pointing and Belnap, 2012;Wierzchos et al., 2012a).Main pointDoubtBackground/aimBetween rainfall events and extremely low air relative humidity (RH) (mean year -1 values 91%) were attributed to members of the CyanobacteriaRubisCO type III genes and those were all from members of the Halobacteria
14、ceaeSequences(99%) of key enzymes in CB pathway belonged to CyanobacteriaKey finding/Data from figuresPSI and PSII major proteins and for light harvesting complexes, belonged to Cyanobacteria with only a small fraction assigned to green algae24 to 26% of all sequences were not given a taxonomicrank
15、and 3% of PSII sequences were assigned to unclassifiedvirusesKey finding/Data from figuresPhototrophy was also supported via light-driven proton pumps that belong to a number of heterotrophs includingRoseiflexus (proteorhodopsin), Salinibacter (xanthorhodopsin)and Halobacteriaceae (bacteriorhodopsin)Key finding/Data from figuresNo nitrogenase (nif)genes were detected
