11月1日，中國海洋大學海洋生物遺傳學與育種教育部重點實驗室方宗熙薩斯海洋分子生物學研究中心的董波教授團隊和王師教授團隊聯合在國際分子生物學領域頂級期刊NucleicAcidsResearch在線發表“EDomics:acomprehensiveandcomparativemulti-omicsdatabaseforanimalevo-devo”(EDomics:面向整個動物界進化發育的綜合比較多組學數據庫）（http://edomics.qnlm.ac)，標志著國際上首個橫跨整個動物界主要進化節點類群的發育進化相關多組學數據庫和綜合分析平臺的成功建立和正式啟用。

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進化發育生物學（EvoDevo）是近年來國際上迅速崛起的新興前沿交叉學科，旨在通過研究生物界高度多樣化的發育過程，從而深刻歸納闡釋發育過程背后隱藏的進化驅動機制和規律，以解答被Science雜志評為125個最具挑戰性的科學難題之一的生物多樣性決定機制問題。在過去的幾十年里，利用經典模式生物（如黑腹果蠅、秀麗隱桿線蟲、斑馬魚和小鼠）所開展的廣泛研究給我們帶來了生物學領域諸多重大發現和突破，奠定了目前遺傳、發育和進化等領域的基本知識構架體系。然而，為數甚少的模式動物無法涵蓋動物界高度多樣化發育過程的全部信息，更無法提供對整個動物界發育進化過程的全景式解讀和歸納。為填補這一極大的知識空白，利用具有關鍵系統發育位置和全譜系覆蓋的新興模式生物來描述整個生命樹的發育進化，對驅動進化發育學領域的跨越式發展具有極為重要科學價值和意義。高通量測序技術的革命性突破及各類組學技術廣泛應用，為生命科學領域帶來前所未有的發展契機。基因組學、轉錄組學以及單細胞技術加速了許多傳統的非模式生物轉變成新興的模式生物（如櫛水母、絲盤蟲、玻璃海鞘、侏儒蛤等）。盡管近些年非經典模式動物類群已積累了海量的多組學資源，并仍以史無前例的規模快速增長，但對這些儲存分散的組學資源進行整合和綜合分析仍是目前國際上動物進化和發育研究領域共同面臨的重大挑戰，迫切需要系統建立面向整個動物界的進化發育綜合組學數據庫和相應的分析工具和平臺。

為實現這一目標，研究團隊收集整合了橫跨整個動物界的傳統模式生物和新興模式生物大量的基因組、轉錄組、單細胞和空間轉錄組數據資源，建立了統一標準，對多物種海量數據進行了歸類處理，打通了跨物種多組學數據比較分析瓶頸技術難題，構建了國際首個動物進化發育多組學綜合數據庫平臺（EDomics,http://edomics.qnlm.ac）。EDomics數據庫代表了迄今最全面和綜合的發育進化多組學資源，囊括整個動物界主要類群的代表性物種，包括來自21個主要動物門類的40個高質量基因組和1010個bulk轉錄組，以及68個單細胞轉錄組（涵蓋來自12個廣泛研究物種的429種細胞類型）。所包含的物種涵蓋了主要的發育特性和進化節點，包括胚層的出現和分化、輻射對稱和兩側對稱的形成、原口動物到后口動物的過渡、水生到陸生以及無脊椎動物到脊椎動物的轉變等（圖1）。

圖1EDomics囊括動物界主要進化節點類群及其多組學數據概覽

EDomics數據庫不僅提供了高質量的多組學信息（包括基因組組裝、基因組注釋、基因家族聚類、線粒體基因組、各個發育階段與成體組織/器官的基因表達譜和基因共表達網絡），以及多維度的單細胞組學信息（如細胞聚類、標記基因、基因表達和空間信息等），同時也提供了強大的生物信息學工具。通過這些工具可以探究和比較分析不同動物類群之間的進化信息（如基因家族擴張/收縮、核心和可變基因組、基因組宏觀共線性和發育轉錄組相似性分析等）。此外，利用數據庫提供的定制化工具可高效開展跨物種組學數據分析和細胞譜系追蹤（圖2）。

圖2EDomics數據庫的六大功能模塊實現了多組學數據和跨物種整合分析

EDomics數據庫能夠對整個動物界的基因組學和轉錄組學信息進行系統的進化發育維度展示，并提供極具價值、獨特的平臺來描述發育過程的主要轉變和生物進化中的創新性變化。EDomics的建立將為國際動物進化和發育學界提供一個物種覆蓋度最廣、組學資源最豐富、分析功能最全面的開放獲取數據庫平臺，實現對迅猛增長的evo-devo海量組學資源的系統整合和深度分析，以助推生命科學領域的創新發現和重大突破，最終描繪出整個生命之樹的發展演變的全貌。

以上研究成果的發表為國際動物進化發育領域提供了重要資源平臺。文章評審期間，國際同行給予了很高的評價：“作者展示了一個動物進化發育領域綜合的多組學數據庫，令人印象非常深刻”（“Theauthorspresentedanintegrativemulti-omicsdatabaseEDomicsforanimalevo-devo,whichisveryimpressive.”）；“這為整個進化發育生物學領域提供了非常有用的工具，特別是對單細胞和空間轉錄組數據的整合”（“ThesemightbeveryusefultoolforfuturestudiesinEvoDevofieldespeciallyrecentlypublisheddataofscRNA-seqandalsospatialexpressionmap.”）。這一成果是方宗熙薩斯中心團隊在發布國際首個軟體動物綜合基因組數據庫（MolluscDB:anintegratedfunctionalandevolutionarygenomicsdatabaseforthehyper-diverseanimalphylumMollusca【http://mgbase.qnlm.ac,NucleicAcidsResearch2021】）之后的又一重要突破，進一步彰顯了中國海洋大學方宗熙薩斯中心在進化發育生物學領域的國際學術影響力。

方宗熙薩斯中心董波教授、王師教授、李語麗副教授為論文的共同通訊作者，隗健凱博士、碩士生劉鵬輝、博士生劉福云為論文共同第一作者，中心其它成員參與了本項目研究開發工作。以上工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、山東省重點研發計劃、山東省泰山學者等項目經費資助。

通訊員：王翔