공동 게놈 연구소

Joint Genome Institute
캘리포니아 월넛 크릭에 있는 DOE 공동 게놈 연구소(1999-2019)의 이전 본거지
DOE 공동 게놈 연구소 및 DOE 시스템 생물학 기술 자료(KBase)의 본거지인 로렌스 버클리 국립 연구소(버클리 연구소)의 통합 게놈 빌딩(IGB).Advanced Light Source(ALS; 어드밴스드 광원)는, 상기의 백그라운드에 있습니다.JGI와 KBase는 2019년 12월에 IGB로의 이행을 완료했다.

미국 에너지부(DOE) 공동게놈연구소(JGI)는 1997년 로런스 버클리 국립연구소(DOE)의 DOE 게놈센터에서 개척한 게놈 지도, DNA 염기서열 분석, 기술개발, 정보과학 등의 전문지식과 자원을 통합하기 위해 만들어졌다.Lawrence Livermore National Laboratory(LLNL) 및 Los Alamos National Laboratory(LANL).버클리 연구소의 DOE 과학 사용자 시설로서 JGI 직원은 버클리 연구소, LLNL 및 허드슨알파 생명공학 연구소 직원들로 구성되어 있습니다.JGI는 또한 PNNL(Pacific Northwest National Laboratory), 국립 에너지 연구 과학 컴퓨팅 센터 또는 NERSC, DOE 바이오 에너지 연구 센터와 같은 DOE가 지원하는 다른 프로그램 및 시설과도 협력한다.

역사

1999년, DOE의 3개의 국립 연구실을 관리하는 캘리포니아 대학교는 게놈 연구 활동을 통합하기 위해 캘리포니아 주 월넛 크릭에 있는 경공업단지의 실험실과 사무실 공간을 임대했습니다.2017년 3월에 소장으로 취임한 생명공학 분야의 베테랑 Nigel Mouncey가 이끄는 DOE JGI는 DOE의 과학 사무소에 있는 생물 및 환경 연구 사무소로부터 자금을 받고 있습니다.

원래 인간 게놈 프로젝트에서 일하기 위해 설립된 JGI는 5, 16, 19번 염색체의 완전한 염기서열을 생성했으며, 그 이후 생물권의 비인간 구성요소, 특히 DOE의 과학 임무와 관련된 것으로 초점을 옮겼다.2004년 이후 JGI는 DNA 염기서열 정보가 과학적 발견을 촉진할 가능성이 높은 광범위한 분야의 유전체 연구를 발전시키는 사용자 시설이다.

2004년 2월 JGI는 커뮤니티 사이언스 프로그램(Community Science Program)으로 알려진 커뮤니티 시퀀싱 프로그램(CSP)을 시작했습니다.이 프로그램은 과학계에 높은 처리량, 고품질 시퀀싱, DNA 합성, 대사체학 및 분석 기능을 제공합니다.이 프로젝트에는 바이오 에너지의 DOE 미션 영역과 관련된 메타게놈(또는 마이크로바이옴)이라 불리는 많은 중요한 다세포 유기체, 미생물 및 미생물 군집들이 포함되어 있으며, 탄소 순환, 생물 지구 화학과 같은 글로벌 사이클을 이해하고 주로 외부 검토에 의해 결정된 과학적 가치에 기초하여 선택됩니다.

2019년 JGI는 전 세계 1,933명의 활성 주요 사용자와 10,000명 이상의 데이터 사용자(로그인 및 데이터 세트 다운로드 또는 온라인 도구 사용)를 보유하고 있다.

게놈 배열 마일스톤

지속 가능한 바이오 연료와 생물 생산물의 개발을 알릴 수 있는 식물 게놈과 곰팡이 게놈, 그리고 높은 산도, 방사선 및 금속 오염과 같은 극한 조건에서 번성하는 미생물과 같은 미생물은 DOE의 특별한 관심사다.JGI와 그 이용자들의 조사는 식물의 바이오매스 파괴 메커니즘과 미생물의 세포 기계, 그리고 오염된 토양이나 물을 깨끗하게 하고, 대기 중의 탄소를 포획하고, 수소와 메탄과 같은 잠재적으로 중요한 에너지원을 생산하기 위해 어떻게 이용할 수 있는지를 밝혀내고 있다.

2006년 JGI는 배열된 첫 번째 나무의 게놈인 목화나무(Populus trichocarpa)를 발표했다.JGI는 다른 연방 기관 및 대학과 협력하여 수수 게놈 배열, 바이오 연료 생산에 유용한 효소를 제공할 수 있는 흰개미 힌지 내의 미생물 군집, 방사능 또는 독성 화합물에 오염된 사이트를 청소하는 박테리아 데술포비브리오와 같은 미생물도 발표했다.지구 탄소 순환에 관여하는 조류.

2009년에 JGI는 연간 1조 개 이상의 기반(Tb)을 창출하는 시퀀싱 용량 이정표에 도달했습니다.2011년 JGI는 약 30테라베이스의 시퀀스를 생성했으며, 2019년에는 326Tb 이상의 시퀀스를 생성했다.JGI는 게놈 염기서열 분석, DNA 합성, 대사학 등의 고품질 데이터를 웹사이트와 기타 공공 데이터베이스에서 더 큰 과학 커뮤니티에 자유롭게 제공할 수 있도록 하고 있다.

데이터 관리 시스템

JGI는 또한 염기서열 분석 대상 생물 및 환경과 관련된 기능적 및 진화적 유전체학 전문 프로그램과 데이터 관리 및 마이닝을 위한 계산 및 생물 정보 도구 개발을 지원합니다.이러한 게놈 및 메타제놈/마이크로바이옴 분석 시스템에는 게놈 포털, 피토좀, IMG 및 게놈 온라인 데이터베이스가 포함됩니다.

통합 미생물 게놈 시스템(IMG)은 주로 미생물 게놈의 비교 분석을 위한 프레임워크를 제공하지만 진핵생물 게놈과 환경 샘플도 지원합니다.그것의 목표는 기능적이고 진화적인 관점에서 게놈의 시각화와 탐사를 용이하게 하는 것이다.

외부 링크 및 소스