معهد الجينوم المشترك

معهد الجينوم المشترك ( JGI ) هو مرفق علمي للمستخدمين في مختبر لورانس بيركلي الوطني، متخصص في علوم الجينوم التكاملية . ^{[ 1 ]} وتتمثل مهمة المعهد في تطوير أبحاث الجينوم لدعم مهام وزارة الطاقة الأمريكية في مجالي الطاقة والبيئة. وهو أحد ثلاثة مرافق علمية وطنية للمستخدمين يدعمها مكتب البحوث البيولوجية والبيئية (BER) التابع لمكتب البحوث في وزارة الطاقة. ^{[ 2 ]} وتُعد مرافق مكتب البحوث البيولوجية والبيئية جزءًا من شبكة أوسع تضم 28 مرفقًا علميًا وطنيًا للمستخدمين، تعمل في المختبرات الوطنية التابعة لوزارة الطاقة. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

يُساهم معهد الجينوم المشترك (JGI) في تطوير أبحاث علم الجينوم من خلال تزويد مجتمع الباحثين بإمكانية الوصول إلى أحدث جيل من تقنيات تسلسل وتحليل الجينوم. ويعمل فيه 250 عالماً وفنياً وموظفاً آخر لدعم أبحاث 2180 باحثاً يستخدمونه سنوياً. ^{[ 5 ]} وقد قام المعهد بتسلسل 658  تريليون قاعدة جينومية في السنة المالية 2022، ويتضاعف هذا الإنتاج حالياً كل عامين تقريباً. ^{[ 6 ]}

يتم تنظيم الأبحاث في معهد الجينوم المشترك (JGI) في سبعة برامج: ^{[ 7 ]}

يُتيح معهد الجينوم المشترك (JGI) للمستخدمين الوصول مجانًا إلى إمكانيات تحليل البيانات الجينومية عالية الإنتاجية والمتخصصة. ^{[ 8 ]} يُقدّم الباحثون مقترحاتهم إلى أحد برامج المستخدمين السبعة التابعة لمعهد الجينوم المشترك، وتُراجع جميع المقترحات من حيث الجدارة العلمية ومدى ملاءمتها لمهمة وزارة الطاقة الأمريكية البحثية. في حال الموافقة على المقترح، يُزوّد ​​معهد الجينوم المشترك المستخدمين بعدد من منتجات التسلسل والتخليق والتحليل الأيضي القياسية.

يتعاون معهد الجينوم المشترك (JGI) بشكل مكثف مع مختبر علوم الجزيئات البيئية في مختبر شمال غرب المحيط الهادئ الوطني (PNNL). ويدير المرفقان معًا برنامج "مرافق تكامل التعاون لعلوم المستخدمين " (FICUS)، المصمم للباحثين الذين يحتاجون إلى إمكانيات كلا المرفقين لإجراء أبحاثهم. كما يُجري معهد الجينوم المشترك (JGI) عمليات تسلسل واسعة النطاق نيابةً عن مراكز أبحاث الطاقة الحيوية الأربعة التابعة لوزارة الطاقة الأمريكية. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

يشغل نايجل مونسي منصب مدير معهد الجينوم المشترك (JGI) منذ عام 2017. ^{[ 11 ]} كما يشغل مونسي منصب رئيس جمعية علم الأحياء الدقيقة الصناعية والتكنولوجيا الحيوية (SIMB). ^{[ 12 ]}

تأسس معهد الجينوم المشترك ( JGI ) عام 1997 لتوحيد الخبرات والموارد في مجالات رسم خرائط الجينوم ، وتسلسل الحمض النووي ، وتطوير التقنيات، وعلوم المعلومات، والتي كانت رائدة في مراكز الجينوم التابعة لوزارة الطاقة الأمريكية في مختبر لورانس بيركلي الوطني (مختبر بيركلي)، ومختبر لورانس ليفرمور الوطني (LLNL)، ومختبر لوس ألاموس الوطني (LANL). وفي عام 1999، استأجرت جامعة كاليفورنيا ، التي تدير المختبرات الوطنية الثلاثة التابعة لوزارة الطاقة، مساحةً للمختبرات والمكاتب في مجمع صناعي خفيف في والنت كريك، كاليفورنيا، لتوحيد أنشطة أبحاث الجينوم. ويتولى إدارة المعهد نايجل مونسي، الخبير المخضرم في صناعة التكنولوجيا الحيوية، والذي تولى منصب المدير في مارس 2017، ويتلقى معهد الجينوم المشترك التابع لوزارة الطاقة تمويله من مكتب البحوث البيولوجية والبيئية في مكتب العلوم التابع للوزارة.

تأسس معهد الجينوم المشترك (JGI) في الأصل للعمل على مشروع الجينوم البشري - حيث أنتج التسلسلات الكاملة للكروموسومات 5 و16 و19 - ثم حوّل تركيزه إلى المكونات غير البشرية للمحيط الحيوي، ولا سيما تلك ذات الصلة بالمهمة العلمية لوزارة الطاقة الأمريكية. ومنذ عام 2004، أصبح المعهد مرفقًا بحثيًا يُسهم في تطوير أبحاث علم الجينوم في مجموعة واسعة من التخصصات التي يُرجّح أن تُسهم فيها معلومات تسلسل الحمض النووي في تحقيق اكتشافات علمية. ^{[ 13 ]}

في فبراير 2004، أطلق معهد الجينوم المشترك (JGI) برنامج تسلسل الحمض النووي المجتمعي (CSP)، المعروف باسم برنامج العلوم المجتمعية، والذي يتيح للمجتمع العلمي عمومًا الوصول إلى إمكانيات التسلسل عالي الإنتاجية والجودة، وتخليق الحمض النووي، وعلم الأيض، والتحليل. تشمل المشاريع العديد من الكائنات الحية متعددة الخلايا المهمة، والميكروبات، ومجتمعات الميكروبات التي تُسمى الميتاجينومات (أو الميكروبيومات)، والمرتبطة بمجالات مهمة وزارة الطاقة الأمريكية في مجالات الطاقة الحيوية ، وفهم الدورات العالمية مثل دورة الكربون ، والكيمياء الجيولوجية الحيوية ، ويتم اختيارها في المقام الأول بناءً على الجدارة العلمية كما تحددها مراجعة خارجية. ^{[ 14 ]}

في عام 2006، نشر معهد الجينوم المشترك (JGI) التسلسل الجيني لأول شجرة تم تحديد تسلسلها، وهي شجرة الحور القطني ( Populus trichocarpa ). ^{[ 15 ]} وبالشراكة مع مؤسسات اتحادية وجامعات أخرى، نشر المعهد أيضًا التسلسل الجيني للذرة الرفيعة، وهي مادة خام مرشحة لإنتاج الوقود الحيوي والتصنيع الحيوي. ^{[ 16 ]}

كما يقوم معهد الجينوم المشترك (JGI) بتطوير وصيانة العديد من منصات علم الجينوم المقارن، بما في ذلك Phytozome، وهي قاعدة بيانات لتسلسل جينومات النباتات والطحالب الخضراء. ^{[ 17 ]}

يوفر نظام الجينومات الميكروبية المتكاملة ( IMG) إطارًا للتحليل المقارن للجينومات الميكروبية بشكل أساسي، مع دعمه أيضًا للجينومات حقيقية النواة والعينات البيئية. ويهدف هذا النظام إلى تسهيل تصور واستكشاف الجينومات من منظور وظيفي وتطوري.

• الموقع الرسمي
• قاعدة بيانات الجينومات على الإنترنت