今年夏天，美國能源部(DOE)聯(lián)合基因組研究所(JGI)，美國能源部科學(xué)用戶設(shè)施辦公室，通過在一個月內(nèi)對核桃20.4萬億堿基(Terabases或Tb)進行測序，創(chuàng)造了“機構(gòu)最佳”記錄加利福尼亞州克里夫市?？紤]到序列生成的可能性，JGI 社區(qū)科學(xué)計劃(CSP)提案的年度呼吁包括每個提案的2.5 Tb序列數(shù)據(jù)上限，但協(xié)作提案可能要求多達40 Tb，并且提交相應(yīng)地擴大規(guī)模。

“這些新的CSP項目不僅擴展和改進了我們的參考基因組收集，還深入探索了它們基因的結(jié)構(gòu)和調(diào)控，”JGI用戶計劃副主任Susannah Tringe說。“他們利用DNA測序，合成和代謝組學(xué)方面的新功能和更高的通量來推進DOE任務(wù)科學(xué)。”

根據(jù)105份意向書，從84份完整提交材料中選出了23份經(jīng)批準的CSP 2019年提案。點擊此處查看 已批準的CSP 2019提案的完整列表。此外，超過一半的已接受提案來自初級調(diào)查員，他們從未領(lǐng)導(dǎo)任何先前接受的JGI提案。+

甘蔗非常有效地將太陽能轉(zhuǎn)化為植物生物質(zhì)，并生產(chǎn)世界上80%的糖。根據(jù)2017年批準的關(guān)于生產(chǎn)甘蔗基因組序列初稿的提案，法國研究機構(gòu)CIRAD的Angelique D'hont旨在對代表甘蔗屬的甘蔗和甘蔗品種的主要甘蔗品種進行序列分類。

雖然已經(jīng)組裝了數(shù)百種高質(zhì)量的真菌草案基因組，但許多由JGI組成，俄勒岡州立大學(xué)的Michael Freitag認為這還不夠。他要求選擇來自整個王國并且已經(jīng)擁有大量“全基因組”數(shù)據(jù)集的25個真菌基因組，其中許多由JGI生成，完成“端粒到端粒”并進行驗證。“生物學(xué)的下一次重大飛躍將來自將基因組，轉(zhuǎn)錄組，蛋白質(zhì)組和代謝組數(shù)據(jù)的各個層次整合到允許可視化和詳細的跨物種比較的數(shù)據(jù)庫中，”他在提案中寫道。“為此，基礎(chǔ)，即完整的基因組和基因組注釋，必須是健全的。否則，我們將在沙子而不是堅實的基礎(chǔ)上建造建筑物。“

在2017年JGI能源與環(huán)境基因組學(xué)會議上，威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的微生態(tài)生態(tài)學(xué)家Trina McMahon提出了進行長期時間序列研究的案例(在bit.ly/JGI2017TMcMahon觀看她的演講)。她的提議要求在近兩年的淡水湖泊中收集的樣本中對多達1,000個宏基因組進行測序，以了解這些水域中微生物群落的組成，功能和多樣性如何變化。該提議利用了Illumina NovaSeq實現(xiàn)的JGI非常高的測序通量。收集樣本的湖泊是由美國國家科學(xué)基金會資助的北溫帶湖長期生態(tài)研究(NTL-LTER)計劃的一部分。

為了更好地了解真菌如何協(xié)調(diào)基因表達以應(yīng)對關(guān)鍵環(huán)境條件和重要基質(zhì)，匈牙利生物研究中心的Laszlo Nagy以及全球39位合作者計劃為五種廣泛使用的真菌模型生物生成廣泛的比較表基因組數(shù)據(jù)集

海草儲存了大量的碳，由于人類直接活動造成的全球海草損失估計占總面積的近三分之一，這對全球碳循環(huán)有重大影響。2016年，JGI報告了第一個海草基因組Zostera marina。比利時根特大學(xué)的Yves Van de Peer旨在利用海洋被子植物基因組計劃(MAGI)對這五種海草基因組進行測序和注釋。(觀看Jeanine Olsen 在2016年JGI能源與環(huán)境基因組學(xué)會議上關(guān)于Zostera碼頭的討論，請訪問bit.ly/JGI2016Olsen。)

十多年前，JGI 首次致力于開發(fā)細菌和古細菌基因組百科全書(GEBA)。到2017年，JGI對1000多種系統(tǒng)發(fā)育不同的細菌和古菌的基因組進行了測序。由喬治亞理工學(xué)院的威廉·惠特曼領(lǐng)導(dǎo)的最新GEBA提案是迄今為止規(guī)模最大的項目，目標是對10,000種微生物進行測序，其中一半為菌株，并將序列與轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)聯(lián)系起來。“這是JGI如何將社區(qū)聚集在一起推動科學(xué)邊界的絕佳展示，”Prokaryote超級項目負責(zé)人Nikos Kyrpides表示。

除了規(guī)模和范圍之外，23個被接受的提案中有幾個包括通過DOE系統(tǒng)生物學(xué)知識庫(KBase)分析和分發(fā)數(shù)據(jù)和結(jié)果的計劃，很快將與JGI合作在勞倫斯伯克利的綜合基因組學(xué)大樓中國家實驗室。這些提案產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將使多個研究團體能夠解決與DOE在能源安全和可持續(xù)性以及全球生物地球化學(xué)方面的任務(wù)相關(guān)的問題。