中外团队构建全球最大海洋基因库，发现高效塑料降解酶

中外团队构建全球最大海洋基因库，发现高效塑料降解酶

中外联合研究团队在海洋微生物基因研究方面取得重大突破，构建了全球最大的海洋微生物基因数据库。这一数据库包含超4.31万个海洋微生物基因组和24.58亿个基因序列，是已报道海洋基因组数据库Tara Ocean的3倍、蛋白序列库的60倍。研究团队还发现了3个高活性新型嗜盐PET塑料降解酶，为解决塑料污染问题提供了新途径。

发表在《自然》期刊上的该成果部分内容。图源：受访者

这一重大科研成果由华大生命科学研究院参与的国际联合研究团队共同完成，研究团队历时五年，通过对目前已公开的接近240TB海洋微生物宏基因组数据进行分析，构建了这一庞大的海洋微生物基因数据库。数据库中包含从南极到北极、从近海到深远海、从表层海洋到万米超深渊等海洋生态系统的信息，其中2万多个微生物是新发现物种，近1万个微生物为在深海独特生境中首次发现。

华大生命科学研究院分院院长范广益表示，此研究极大拓宽了对海洋古菌、海洋细菌等海洋微生物多样性的理解，解析并绘制了全球海洋微生物群落的生物地理分布模式，为理解微生物如何在不同环境中分布提供了新视角，为海洋微生物演化、环境适应性及生态学研究提供了新机遇。

塑料降解新突破

研究团队在此次研究中发现了3个深海来源的高活性新型嗜盐PET塑料降解酶。实验结果显示，这种降解酶3天内对PET薄膜降解率达到83%，是已报道的IsPETase塑料降解酶活性的44倍。山东大学青岛校区副校长李盛英形象地比喻道：“一克这种降解酶就可以降解55个500毫升塑料矿泉水瓶。”

基因编辑工具新发现

研究团队在海量基因组数据中挖掘出了36个新型基因编辑系统，并发现了一个具有潜在应用价值的新型编辑系统。这一发现将为我国在基因编辑工具的使用上带来更多选择。

抗菌肽研究新进展

研究团队鉴定了117个新型抗菌肽，并通过生物合成和实验验证发现其中10个具有显著抗菌活性及广谱抗菌效果。这一发现为抗生素耐药性难题提供了新的解决方案。

基于此成果，华大目前已联合香港理工大学，成立香港理工大学—华大·全球深海资源基因组学和合成生物学联合研究中心，实施进一步研发和产业化。

国际海洋微生物生态学研究专家穆拉特·埃伦认为这一项目很好地证明了海洋微生物的无限可能，“为在海量基因组数据中挖掘生物技术与生物医学相关的宝贵资源，指引了方向。”海洋微生物多样性研究专家汤姆·德尔蒙也对这一成果给予高度评价。

中国科学院院士杨焕明表示：“这一研究标志着海洋宏基因组学领域的新高度，凸显了海洋微生物在改善人类福祉和促进环境可持续发展上的关键作用。这些发现不仅为全球科学家对海洋的可持续探索和利用开辟了广阔前景，也为未来生物技术和生物医学研究奠定了基础。”

本文原文来自澎湃新闻