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SAR11类群，也称为候选Pelagibacterales目，是海洋中最丰富的细菌谱系之一，并在海洋生物地球化学循环中发挥核心作用。然而，许多SAR11基因的功能仍未得到表征，这凸显了构建一个全面、集成的目录的必要性，以支持针对该类群的基因组、功能和生态分析。 在此，我们提出SAR11基因组图谱（SAR11 Genome Atlas），这是一个以直系同源群（ortholog group，OG）为中心的交互式网络资源，整合了542个SAR11基因组，其中包括全部132个已培养菌株基因组，并汇集了功能注释、共线性、系统发育分布、宏转录组表达以及预测蛋白质结构信息。 为展示其应用价值，我们利用环境表达谱鉴定了与高纬度环境相关的OG，找回了已知参与冷适应的OG，并针对一种功能未表征蛋白提出了功能假说。我们进一步分析了系统发育分布模式，以识别相互排斥的功能模块，其中包括Mn/Zn稳态调控和磷酸盐获取的候选替代系统，并将这些模块与不同的海洋环境关联起来。 总体而言，这些案例研究表明，SAR11基因组图谱支持互补性分析，能够将环境信号与目标基因联系起来，并利用系统发育或功能分布生成有关生态特化的假说。通过用户友好的网页界面，SAR11基因组图谱使研究人员无需具备专业计算技能即可探索基因组、环境和结构信息。所有数据和分析输出均可在[https://stsnsn.github.io/SAR11_Atlas/]在线免费获取。 因此，SAR11基因组图谱提供了一个可扩展框架，用于生成和检验将SAR11基因组变异与蛋白质功能及海洋环境背景相联系的假说，从而推动海洋微生物生态学和生物地球化学研究的发展。
SAR11类群，也称为候选海杆菌目（Candidatus Pelagibacterales），是海洋中最丰富的细菌谱系之一，并在海洋生物地球化学循环中发挥核心作用。然而，许多SAR11基因的功能仍未得到表征，这凸显了构建一个全面、整合型目录的必要性，以支持该类群范围内的基因组、功能和生态分析。
在此，我们提出SAR11基因组图谱（SAR11 Genome Atlas），这是一个以直系同源群（ortholog group, OG）为中心的交互式网络资源，整合了542个SAR11基因组，其中包括全部132个已培养菌株的基因组，并汇集了功能注释、共线性、系统发育分布、宏转录组表达以及预测蛋白质结构信息。
为展示其实用性，我们利用环境表达谱鉴定了与高纬度环境相关的OG，重新识别出已知参与冷适应的OG，并针对一种未表征蛋白的功能提出了假说。我们进一步分析了系统发育分布模式，以识别相互排斥的功能模块，其中包括Mn/Zn稳态维持和磷酸盐获取的候选替代系统，并将这些模块与不同的海洋环境联系起来。
总体而言，这些案例研究表明，SAR11基因组图谱支持互补性分析，能够将环境信号与感兴趣的基因联系起来，并利用系统发育或功能分布来生成关于生态专化的假说。通过用户友好的网络界面，SAR11基因组图谱使研究人员无需具备专业计算技能即可探索基因组、环境和结构信息。所有数据和分析结果均可在网上免费获取：[https://stsnsn.github.io/SAR11_Atlas/]。
因此，SAR11基因组图谱提供了一个可扩展框架，用于生成和检验将SAR11基因组变异与蛋白质功能及海洋环境背景相联系的假说，从而促进海洋微生物生态学和生物地球化学研究的发展。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.15.744057v1?rss=1
🏷️ SAR11类群 海洋微生物 基因组图谱 功能注释 直系同源群 生态特化