这是令生物信息学研究人员欢欣鼓舞的一天，因为美国国家基因组研究中心NCGR，联合戈登和贝蒂•摩尔基金会，以及全球各个科学研究机构，完成了700种海洋藻类基因组测序工作，其中包含了地球上最古怪，也最令人着迷的海洋藻类，这一项目是迄今为止同一领域中规模最大的研究项目，将有助于解析海洋微生物多样性，塑造海洋生态系统，并帮助我们理解人类赖以生存的空气从何而来。
科学家完成700种海洋藻类基因组测序
美国NCGR和海洋微生物咨询委员会（Marine Microbial Initiative advisory committee）从世界各地选定了一些研究人员，挑选了跨越两百种种属的700种藻类，进行转录组测序。其中许多藻类都属于超微物种：picoplankton，这些藻类遍及地球上几乎所有的海洋，在吸收大气中二氧化碳这一作用方面，与热带雨林同等重要。
还有一些是有害藻类，比如引发赤潮，产生一种神经毒素，造成贝类中毒的一些藻类。除此之外还有共生藻（Symbiotic algae），譬如那些居住在珊瑚和海葵中，作为大堡礁光合引擎的藻类。
另外一些非光合作用微生物也被列入了测序名单，比如以藻类为食的海洋变形虫和纤毛虫，这些都是海洋食物链的重要组成部分。某些物种还会进行多轮测序，包括不同时期或不同环境条件下的基因组序列测定，这将有助于研究人员分析藻类如何应对压力和气候变化。
Nature杂志最新公布的就是 Bigelowellia natans 和Guillardia theta 的基因组，前者具有9500万个核苷酸，而后者基因组的体积则为87Mb，并且这两种基因组中大约有一半是其独一无二的，也就是说没有在其它物种中发现过。
研究人员将这些基因组称为“活化石”，因为它们还残留有nucleomorph。文章的作者，加拿大达尔豪西大学的John Archibald教授表示，“这两种藻类的基因组测序，是首个完成的cryptophyte和chlorarachniophyte的基因组测序，将有助于我们了解真核生物的进化树，以及光合作用的进化过程。 ”
所有这些真核微生物的基因组数据都将免费公开，每位被选中的研究人员在组装和注释这些转录组数据后，有6个月对于数据的独占期，之后将会被存放在公共数据库，包括GenBank和Cyberinfrastructure for Advanced Mircobial Ecology Research and Analysis。
目前大部分的转录组数据局限于细菌，动物和陆地植物，而这一计划将能补充大量数据，为单细胞遗传研究铺平道路，便于研究人员分析海洋藻类中不同的基因，及调控模式，反过来也有助于生物学家们了解这些生物如何在不同环境中存活，以及对于我们环境的影响。
Algal genomes reveal evolutionary mosaicism and the fate of nucleomorphs
Bruce A. Curtis; Goro Tanifuji; Fabien Burki; Ansgar Gruber; Manuel Irimia; Shinichiro Maruyama; Maria C. Arias; Steven G. Ball; Gillian H. Gile; Yoshihisa Hirakawa; Julia F. Hopkins; Alan Kuo; Stefan A. Rensing; Jeremy Schmutz; Aikaterini Symeonidi; Marek Elias; Robert J. M. Eveleigh; Emily K. Herman; Mary J. Klute; Takuro Nakayama; Miroslav Oborník; Adrian Reyes-Prieto; E. Virginia Armbrust; Stephen J. Aves; Robert G. Beiko; Pedro Coutinho; Joel B. Dacks; Dion G. Durnford; Naomi M. Fas
AbstractAbstract IntroductionGenomic and transcriptomic complexitySubcellular proteomesEndosymbiotic gene transfer and replacementWhy do nucleomorphs persist?MethodsAccession codesReferencesAcknowledgementsAuthor informationSupplementary informationCryptophyte and chlorarachniophyte algae are transitional forms in the widespread secondary endosymbiotic acquisition of photosynthesis by engulfment of eukaryotic algae. Unlike most secondary plastid-bearing algae, miniaturized versions of the endosymbiont nuclei (nucleomorphs) persist in cryptophytes and chlorarachniophytes. To determine why, and to address other fundamental questions about eukaryote–eukaryote endosymbiosis, we sequenced the nuclear genomes of the cryptophyte Guillardia theta and the chlorarachniophyte Bigelowiella natans. Both genomes have >21,000 protein genes and are intron rich, and B. natans exhibits unprecedented alternative splicing for a single-celled organism. Phylogenomic analyses and subcellular targeting predictions reveal extensive genetic and biochemical mosaicism, with both host- and endosymbiont-derived genes servicing the mitochondrion, the host cell cytosol, the plastid and the remnant endosymbiont cytosol of both algae. Mitochondrion-to-nucleus gene transfer still occurs in both organisms but plastid-to-nucleus and nucleomorph-to-nucleus transfers do not, which explains why a small residue of essential genes remains locked in each nucleomorph.
文献链接：Algal genomes reveal evolutionary mosaicism and the fate of nucleomorphs
