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（图文|赖福明、Plant Biotechnology Journal 编辑|信息 审核|李国亮）近日，我校李国亮团队联合南方科技大学陈浩团队共同在Plant Biotechnology Journal 杂志上发表题为DinoSource: a comprehensive database of dinoflagellate genomic resources的最新研究进展。该研究成功构建了全球首个最全面的甲藻综合数据库DinoSource（//glab.jtjsav.com/dinosource）。

甲藻是一类在分类学上具有高度多样性、在珊瑚礁生态系统中占据关键地位的浮游植物群体。不正常的甲藻生长会引起有害藻华，对生态与经济有重大影响。该研究工作整合了来自20种甲藻物种的参考基因组和基因组注释数据以及 703个多组学数据集，涉及表观基因组数据（如 DIP-seq、BS-seq、ATAC-seq、RIP-seq）、染色质构象数据（Hi-C）、转录组数据（RNA-seq）和翻译组数据（Ribo-seq）。每项数据均依照标准化分析流程进行处理，包括质量控制、比对至相应的甲藻参考基因组，以及在数据库网页界面上的结果可视化。多组学信号的可视化通过 WashU Epigenome Browser 实现，而三维基因组数据的高级可视化则借助 HiGlass 平台完成。

DinoSource数据库汇集并处理了在多种处理条件下获得的高通量转录组和翻译组数据，并统一使用TPM（Transcripts Per Million）标准化表达水平，便于不同实验条件下或不同基因表达水平的比较。同时也提供以基因ID、GO术语或KEGG通路为检索条件的表达数据查询功能，可用于挖掘特定生物过程或信号通路中的基因表达模式。此外，分析模块还利用加权基因共表达网络分析（WGCNA）构建共表达网络，同时集成了差异表达分析与富集分析工具。

为探究甲藻独特的表观遗传修饰，DinoSource 展示了甲藻全基因组范围内的核苷酸修饰分布，突出了其显著的 5-羟甲基尿嘧啶（5hmU）水平（介于 12% 至 70% 之间）、丰富的 N1-甲基腺苷（m1A）修饰。此外，“DNA甲基化检索”页面提供了所有样本在单碱基分辨率下的甲基化水平，主要聚焦于基因区和转录起始位点（TSS）。数据涵盖 CG、CHG 和 CHH 三种甲基化上下文，其中当甲基化水平超过 0.3 时，大多数修饰出现在 CG 位点。

为推动甲藻三维基因组结构研究，DinoSource 收集并处理了所有甲藻 Hi-C 数据集。交互矩阵被用于在 HiGlass 中可视化生成热图。在 DinoSource 中所有的Hi-C数据中，均未检测到染色质区室化或特定位点之间的点对点环状相互作用。然而，即使甲藻染色体结构高度致密，仍观察到拓扑相关结构域（TADs）的存在。

尽管在分类学中，这些甲藻都属于同一甲藻门下，然而甲藻物种在基因组大小方面呈现出显著多样性，范围从 88 MB 到 185 GB 不等。为促进比较基因组研究并揭示进化模式，DinoSource 的“基因组共线性分析”页面允许用户在选定的基因组间任意区域中探索共线基因。此外，在分析模块的“同源基因”页面中，用户可选择任一甲藻物种的基因，检索其在其他甲藻物种中的同源基因。DinoSource 同时提供 BLAST 工具，帮助用户推断序列的功能、结构及其进化历史。

综上，DinoSource数据库为甲藻研究提供了一个全面的基因组、多组学与功能注释资源。未来，该研究计划进一步扩展 DinoSource数据库，纳入更多甲藻物种、整合更丰富的组学数据类型，并开发新型分析工具，以持续支持甲藻生物学研究的发展。

家庭教师av 毕业硕士生赖福明、南方科技大学高级研究员李崇平、家庭教师av 博士生张逸东为该论文共同第一作者；南方科技大学博士生李莹、毕业硕士生王雨词、家庭教师av 副研究员周强伟共同参与研究工作。家庭教师av 李国亮教授、南方科技大学陈浩教授、家庭教师av 方亚平副教授为该论文共同通讯作者。

论文链接：//onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.70054

数据库链接：//glab.jtjsav.com/dinosource