國(guó)家基因庫(kù)的現(xiàn)狀,如何實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化?

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


12月30日,國(guó)家基因庫(kù)一期工程封頂儀式在深圳舉行,這標(biāo)志著我國(guó)生物產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略性發(fā)展向前邁進(jìn)了關(guān)鍵的一步。

國(guó)家級(jí)基因庫(kù)

近年來(lái),美國(guó)、歐盟、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已將保護(hù)基因資源列入本國(guó)戰(zhàn)略計(jì)劃,分別建立了國(guó)家級(jí)的基因數(shù)據(jù)庫(kù)(NCBI、EMBL和DDBJ)和層次不同的生物樣本資源庫(kù)。而我國(guó)生命科學(xué)和生物產(chǎn)業(yè)雖發(fā)展迅速,但大量的生物樣本和基因數(shù)據(jù)的收集,保存、分類(lèi)管理以及應(yīng)用尚不規(guī)范,因此,需要建立技術(shù)領(lǐng)先、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、共享服務(wù)、安全可靠的國(guó)家級(jí)基因庫(kù)。

深圳國(guó)家基因庫(kù)是我國(guó)推動(dòng)生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展和基因技術(shù)研究的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,著眼于為本國(guó)生命科學(xué)研究和生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供基礎(chǔ)性和公益性服務(wù)平臺(tái),儲(chǔ)存和管理我國(guó)特有的遺傳資源、生物信息和基因數(shù)據(jù),是具有國(guó)家水平、服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略需求的公益性創(chuàng)新科研和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)項(xiàng)目。作為中國(guó)第一個(gè)國(guó)家級(jí)基因庫(kù),截止目前已累計(jì)處理了近300萬(wàn)份生物樣本。

生物谷聯(lián)系到了深圳華大基因研究院、國(guó)家基因庫(kù)的研究員張勇博士。張勇研究員向我們介紹道,國(guó)家基因庫(kù)采用資源樣本庫(kù),生物信息庫(kù)以及生物資源信息網(wǎng)絡(luò)(聯(lián)盟)相結(jié)合的運(yùn)營(yíng)模式,統(tǒng)籌規(guī)劃、管理和利用遺傳資源和生物信息。

資源樣本庫(kù)用于儲(chǔ)存和管理珍貴的各類(lèi)生物樣本(來(lái)源于人,動(dòng)、植物,微生物等),保護(hù)我國(guó)特有的遺傳資源,為健康、農(nóng)業(yè)、材料等生物產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目提供全面專(zhuān)業(yè)的樣本資源。

生物信息庫(kù)儲(chǔ)存和分析重要物種全部相關(guān)數(shù)據(jù)(包括基因組學(xué),轉(zhuǎn)錄組學(xué),蛋白組學(xué),代謝組學(xué)等以及表型信息或臨床信息數(shù)據(jù)),為國(guó)家重大戰(zhàn)略規(guī)劃中相關(guān)議題的研究論證與決策制定,提供科學(xué)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)。

生物資源信息網(wǎng)絡(luò)著力于整合國(guó)內(nèi)乃至國(guó)際生物資源,搭建覆蓋廣泛的生物資源和生物信息網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟平臺(tái),促進(jìn)信息和人才的交流、促成基于樣本資源的的合作,促進(jìn)樣本資源的使用和開(kāi)發(fā),推動(dòng)相關(guān)科研工作的開(kāi)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。

大數(shù)據(jù)技術(shù)助力基因庫(kù)建設(shè)

2007年以來(lái),隨著第二代測(cè)序技術(shù)的興起,生命科學(xué)已經(jīng)從過(guò)去傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)性科學(xué)轉(zhuǎn)向大數(shù)據(jù)科學(xué)。僅2010年的生物數(shù)據(jù)產(chǎn)出量是過(guò)去所有生物數(shù)據(jù)產(chǎn)出的10倍。測(cè)序技術(shù)飛速發(fā)展,使得人類(lèi)基因組測(cè)序的成本不斷下降,開(kāi)展百萬(wàn)人的基因測(cè)序逐漸成為可能。按一個(gè)人30倍覆蓋度計(jì)算(約100GB的原始基因測(cè)序數(shù)據(jù)),加上各類(lèi)分析以及不同樣本、時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù),一個(gè)人的數(shù)據(jù)將達(dá)到1TB。大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)意味著數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸、分析、應(yīng)用的挑戰(zhàn),同時(shí)也意味著人類(lèi)通過(guò)大數(shù)據(jù)進(jìn)一步了解健康、生命數(shù)字化的時(shí)代向我們走來(lái)。

張勇研究員透露,國(guó)家基因庫(kù)已經(jīng)與國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心、國(guó)家超級(jí)計(jì)算深圳中心、國(guó)家超級(jí)計(jì)算廣州中心等機(jī)構(gòu)展開(kāi)戰(zhàn)略性合作。目前基因庫(kù)自身已擁有存儲(chǔ)能力達(dá)到40PB,總峰值計(jì)算能力達(dá)到每秒212萬(wàn)億次,并擁有云存儲(chǔ)技術(shù),為海量生物資源表型數(shù)據(jù)及組學(xué)數(shù)據(jù)提供存儲(chǔ)、處理和分析支撐。

依托雄厚的計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)硬件基礎(chǔ),國(guó)家基因庫(kù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)諸如:存儲(chǔ)海量生物基因數(shù)據(jù);提供生物信息檢索、比較、分析;提供生命科學(xué)研究平臺(tái),支撐各類(lèi)基于數(shù)據(jù)的信息分析流程的開(kāi)發(fā)和運(yùn)行等服務(wù),力求打造集科研、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、教育的生態(tài)系統(tǒng)。

國(guó)家基因庫(kù)目前擁有四十多個(gè)參考基因組數(shù)據(jù)庫(kù),包含近千種動(dòng)物、植物、微生物基因組,占全球已完成大型基因組數(shù)量的80%以上,涵蓋基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、表觀組等多組學(xué)數(shù)據(jù)以及表型數(shù)據(jù)和臨床數(shù)據(jù)信息。其中人方向的數(shù)據(jù)庫(kù)包括:首個(gè)亞洲人基因組數(shù)據(jù)庫(kù)、兩千多種單基因遺傳病數(shù)據(jù)庫(kù)、中國(guó)腫瘤基因組(CCGC)數(shù)據(jù)庫(kù)、海嘯DNA數(shù)據(jù)庫(kù)、人腸道菌群數(shù)據(jù)庫(kù)等。

未來(lái)的發(fā)展和成果轉(zhuǎn)化

張勇研究員表示,到深圳國(guó)家基因庫(kù)將建立國(guó)際一流的高效基因信息數(shù)據(jù)庫(kù),可溯源性生物樣本資源庫(kù),完成3000萬(wàn)份可溯源性生物樣本保存,實(shí)現(xiàn)對(duì)基因信息數(shù)據(jù)總量達(dá)1EB的訪問(wèn)支持。同時(shí),圍繞生物醫(yī)學(xué),生物農(nóng)業(yè)和海洋生物等生物產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域搭建基因信息資源挖掘的基礎(chǔ)性支撐平臺(tái),全面提升我國(guó)生物產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力。

國(guó)家基因庫(kù)將為動(dòng)植物育種、生態(tài)環(huán)境保護(hù)以及臨床檢驗(yàn)科學(xué)、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)、個(gè)體化醫(yī)療等產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供全面支撐。

在新型農(nóng)業(yè)方面,動(dòng)植物分子育種、功能基因的發(fā)掘、新能源的開(kāi)發(fā)利用等,需要基于大量物種資源,搭建大型基因型和表型數(shù)據(jù)庫(kù),為育種者和開(kāi)發(fā)者提供完整的信息指導(dǎo),加快育種和開(kāi)發(fā)的過(guò)程。

通過(guò)收集和保存各種有價(jià)值的動(dòng)植物種質(zhì)資源,建立大規(guī)模的資源庫(kù)或保護(hù)區(qū),保護(hù)物種的多樣性,通過(guò)深入研究外界環(huán)境和生物之間的相互作用,對(duì)生態(tài)環(huán)境起到保護(hù)和檢測(cè)作用

國(guó)家基因庫(kù)還將為數(shù)字健康管理、臨床檢測(cè),疾病防治及生物制藥等提供大量樣本數(shù)據(jù)的支撐,確保其針對(duì)性和準(zhǔn)確率,便于驗(yàn)證技術(shù)的可靠性,并可利用大數(shù)據(jù),在充分考慮人群差異的情況下,確定最佳策略。

1月22日,來(lái)自華大基因研究院、國(guó)家基因庫(kù)的張勇研究員將出席"(第二屆)生物樣本庫(kù)與臨床研究論壇"。屆時(shí),張勇研究員將詳細(xì)介紹國(guó)家基因庫(kù)的建設(shè)情況,并就如何在樣本庫(kù)之上搭建、運(yùn)營(yíng)大數(shù)據(jù)平臺(tái),以及由此帶來(lái)的對(duì)臨床研究和應(yīng)用的推動(dòng)作用進(jìn)行詳細(xì)的分析和討論。


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://m.portlandfoamroofing.com/gaozhong/710621.html

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