Введение

Исследовательский центр в Калифорнии, США.

Объединенный институт генома (JGI) – это научное учреждение, предоставляющее возможности для комплексных геномных исследований в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли. Миссия JGI заключается в продвижении геномных исследований в поддержку задач Министерства энергетики США (DOE) в области энергетики и охраны окружающей среды. Институт является одним из трех национальных научных центров коллективного пользования, финансируемых Управлением биологических и экологических исследований (BER) в рамках Управления исследований Министерства энергетики. Эти центры BER входят в более широкую сеть из 28 национальных научных центров коллективного пользования, функционирующих в национальных лабораториях DOE. JGI способствует развитию геномных исследований, предоставляя научному сообществу доступ к новейшим технологиям секвенирования и анализа генома. Штат института насчитывает 250 ученых, техников и других специалистов, которые поддерживают исследования 2180 научных пользователей ежегодно. В 2022 финансовом году было секвенировано 658 триллионов нуклеотидов, и эта производительность удваивается примерно каждые два года.

Сотрудничество

JGI активно сотрудничает с Лабораторией молекулярных наук окружающей среды в Национальной лаборатории Тихоокеанского Северо-Запада (PNNL). Обе лаборатории совместно управляют программой Facilities Integrating Collaborations for User Science (FICUS), разработанной для исследователей, которым необходимы ресурсы обоих исследовательских центров для проведения своих исследований. JGI также выполняет масштабное секвенирование по заказу четырех DOE Биоэнергетических исследовательских центров.

Лидерство

Директором JGI с 2017 года является Найджел Маунси. Маунси также занимает должность президента Общества промышленной микробиологии и биотехнологии (SIMB).

История

Объединенный институт генома (JGI) был создан в 1997 году для объединения опыта и ресурсов в области картирования генома, секвенирования ДНК, разработки технологий и информационных наук, накопленных в центрах генома Министерства энергетики США (DOE) в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (Berkeley Lab), Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора (LLNL) и Национальной лаборатории Лос-Аламоса (LANL). В 1999 году Калифорнийский университет, управляющий этими тремя национальными лабораториями от имени DOE, арендовал лабораторные и офисные помещения в индустриальном парке в Уолнат-Крик, Калифорния, для консолидации исследований в области генома. Под руководством Найджела Маунси, ветерана биотехнологической отрасли, занявшего должность директора в марте 2017 года, DOE JGI получает финансирование от Управления биологических и экологических исследований в Управлении науки DOE. Первоначально созданный для работы над проектом «Геном человека» – JGI определил полные последовательности хромосом 5, 16 и 19 – институт с тех пор переориентировал свою деятельность на нечеловеческие компоненты биосферы, особенно те, которые имеют отношение к научной миссии DOE. С 2004 года JGI является пользовательским центром, способствующим развитию геномных исследований в широком спектре дисциплин, где информация о последовательности ДНК может привести к научным открытиям. В феврале 2004 года JGI запустил Программу секвенирования сообщества (CSP), известную как Программа наук сообщества, предоставляющую научному сообществу доступ к высокопроизводительному и высококачественному секвенированию, синтезу ДНК, метаболомике и аналитическим возможностям. Проекты включают в себя множество важных многоклеточных организмов, микробов и микробных сообществ, называемых метагеномами (или микробиомами), связанных с задачами DOE в области биоэнергетики, понимания глобальных циклов, таких как углеродный цикл, и биогеохимии, и отбираются прежде всего на основе научной значимости, определяемой внешней экспертизой.

Определенные этапы секвенирования генома

В 2006 году JGI опубликовал геном первого секвенированного дерева – тополя трепетного (Populus trichocarpa). В партнерстве с другими федеральными учреждениями и университетами JGI также опубликовал геномные последовательности сорго, перспективного сырья для производства биотоплива и биоматериалов.

Системы управления данными

JGI также поддерживает программы, посвященные функциональной и эволюционной геномике, связанной с исследуемыми организмами и средами обитания, а также разработку вычислительных и биоинформатических инструментов для управления и анализа данных. К этим системам анализа геномов и метагеномов/микробиомов относятся Genome Portal, Phytozome, IMG и база данных Genomes OnLine Database. Система интегрированных микробных геномов (IMG) предоставляет платформу для сравнительного анализа преимущественно микробных геномов, хотя также поддерживает геномы эукариот и образцы из окружающей среды. Ее цель – облегчить визуализацию и изучение геномов с функциональной и эволюционной точек зрения.