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海洋药用生物资源青环海蛇的多组学研究及活性分子挖掘

海洋药用生物资源；青环海蛇；多组学；三代测序；蛇毒毒素；生物活性分子

    青环海蛇是我国广西特色海洋药用生物之一，也是《本草纲目》收集入药的17种蛇中的一种，但近年来由于过度捕捞，其种群受到了一定的威胁。青环海蛇已被列为国家二级保护动物，为“近危”物种。积累基因组等遗传图谱资料对于海洋珍稀濒危药用生物资源的保护以及活性成分的挖掘具有重要意义，然而目前尚没有青环海蛇的全基因组序列报道。本研究利用三代单分子测序(SMRT)、二代测序和Hi-C染色体构象捕捉技术，组装获得了首个染色体级别的青环海蛇全基因组，其组装质量(Contig N50=18.99Mb, Scaffold N50=264.25Mb)在已报道蛇类基因组中为最高；获得了青环海蛇的毒腺全长转录组以及高质量的毒液蛋白质组。基因组注释得到了23898个基因，编码43062个蛋白。生物信息学分析鉴定出了241个毒素相关基因，包括60个毒素基因，代表性的毒素相关家族有3FTx，PLA2，CRISP，Kunitz，CTL，SVMP等。同时，从中发现了一些编码潜在药用活性分子的基因，包括CATH（抗菌肽）、NGF-β等。本研究首次获得了海洋药用生物青环海蛇的全套高质量多组学数据，并建立了完善的毒素组学(venomics)数据库，为高通量、精准挖掘青环海蛇生物活性分子提供大数据支持。同时，本研究对有效开发利用海洋药用生物资源及保护海洋生物资源多样性也具有重要意义。