生物通报道：一次对取样的海洋微生物群落的遗传测序，科研人员又发现了数百万种新蛋白和数千个蛋白家族。详细内容刊登于本月《Public Library of Science Biology》，文章第一作者为美国J. Craig Venter研究所研究员Shibu Yooseph。

Yooseph认为，继续对微生物群落进行取样会揭开更多新蛋白家族的面纱。2003－2005年之间，Sorcerer II全球海洋取样探险队采集世界各大海域海水样本。Yooseph与其同事利用鸟枪测序法的环境基因组（metagenomics technique）技术分析取样样本中的遗传片段。他们组合了770万微生物序列，预测这些序列编码612万个蛋白（几乎是现有数据库中数量的2倍）。

Yooseph说：“蛋白的确切数字也许不会使某些人震惊，但我们确实庞大的多样性惊呆了。”大多数新发现的蛋白集中在几个未知的蛋白家族，证据表明至少有2000个新的成员数量庞大的蛋白家族。这提示，对来源于其它环境如土壤或深海的样本进行分析的话，“将会继续发现大批新蛋白”。

“许多年前我们即已知道我们一直处于探索蛋白家族的线性阶段（linear phase），”华盛顿乔治城大学医学中心Darren Natale（未参与实验）说，“欣慰的是这些数据很庞大，并继续（扩增）。”

“这个额外、庞大且非常不熟悉的有机物的测序数字，非常有用，”英国MRC分子生物学实验室Cyrus Chothia说，“它将向我们提供关于（蛋白）家族多样性形成的更多信息。”然而，Chothia补充说没有这些蛋白的结构和功能信息，单独根据测序信息确定蛋白家族有可能产生差错。有可能一些新发现的蛋白是已知的序列发生明显变化的蛋白的远亲。

Yooseph与其同事还发现一些原本认为有界（kingdom）特异性的蛋白域实际上不止在一个界存在，说明一些代系（lineages）比先前所认为的更古老，或者它们拥有一些通过横向基因迁移在界之间跳跃的序列。“我们需要以单独案例为基础对这些问题进行分析。”

Yooseph说，从探险队的样本中还发现了比预期更多的病毒起源的序列，提示研究人员远非完全掌握病毒的多样性。比如，至少两个蛋白家族——UV修复酶和谷氨酸盐合成酶——含有许多新的病毒家族来源的新成员。

在同期期刊发表的随同文章中，作者对Sorcerer II数据的另外两个方面进行了探讨。第一篇文章中，Venter研究所科学家Douglas B. Rusch等分析这些微生物样本的基因组结构和进化，介绍了测量环境基因组样本之间基因组相似性的新方法，并证实海洋基因组各种分化途径是以其位置或环境压力为基础的。另一篇文章中，加州大学圣地亚哥分校科学家Natarajan Kannan等分析了蛋白激酶样（protein kinase-like ，PKL）超家族，发现这些蛋白集中在20个有许多家族特征的主要家族中。（生物通记者 子元）

参考：
S. Yooseph et al., "The Sorcerer II Global Ocean Sampling Expedition: Expanding the Universe of Protein Families," PLoS Biology, March 2007.
D.B. Rusch et al., "The Sorcerer II Global Ocean Sampling Expedition: Northwest Atlantic through Eastern Tropical Pacific," PLoS Biology, March 2007.
N. Kannan et al., "Structural and Functional Diversity of the Microbial Kinome," PLoS Biology, March 2007.