近日，上?？萍即髮W(xué)iHuman研究所與中國(guó)天翼云科技有限公司合作，發(fā)布了專(zhuān)注于脊索動(dòng)物嗅覺(jué)受體的數(shù)據(jù)庫(kù)——脊索動(dòng)物嗅覺(jué)受體數(shù)據(jù)庫(kù)（Chordata Olfactory Receptor Database, CORD），相關(guān)文章近期已在Protein & Cell發(fā)表。

嗅覺(jué)作為脊索動(dòng)物最古老、最復(fù)雜的化學(xué)感知系統(tǒng)之一，在動(dòng)物的生存、繁衍和社交中扮演著至關(guān)重要的角色。了解嗅覺(jué)受體的結(jié)構(gòu)和功能不僅有助于揭示動(dòng)物對(duì)氣味的感知機(jī)制，還有助于深入探討嗅覺(jué)與行為之間的復(fù)雜關(guān)系。

然而，脊索動(dòng)物嗅覺(jué)受體的研究一直面臨著一個(gè)重要挑戰(zhàn)：除少數(shù)模式動(dòng)物外，其他物種的嗅覺(jué)受體基因注釋差、數(shù)據(jù)分散、配體信息缺乏統(tǒng)一整理等。針對(duì)這些痛點(diǎn)，CORD應(yīng)運(yùn)而生。

CORD數(shù)據(jù)庫(kù)：匯聚超百萬(wàn)條脊索動(dòng)物嗅覺(jué)受體數(shù)據(jù)

CORD是全球首個(gè)專(zhuān)注于脊索動(dòng)物嗅覺(jué)受體的專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，致力于為研究者提供全面的嗅覺(jué)受體數(shù)據(jù)和分析工具。目前，數(shù)據(jù)庫(kù)涵蓋了2776個(gè)脊索動(dòng)物物種，共計(jì)1176818個(gè)嗅覺(jué)受體序列，其中包括663380個(gè)功能性嗅覺(jué)受體基因以及513438個(gè)嗅覺(jué)受體假基因。物種的廣泛覆蓋性使得CORD成為嗅覺(jué)科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要資源，極大豐富了科學(xué)家對(duì)脊索動(dòng)物嗅覺(jué)系統(tǒng)的理解。

在數(shù)據(jù)獲取方面，CORD依托iHuman研究所強(qiáng)大的科研實(shí)力與中國(guó)天翼云科技有限公司的技術(shù)支持，全面整合了各類(lèi)脊索動(dòng)物的基因組注釋信息。研究人員可以在數(shù)據(jù)庫(kù)中輕松檢索、下載和分析嗅覺(jué)受體相關(guān)數(shù)據(jù)，支持多種生物信息學(xué)應(yīng)用場(chǎng)景。

先進(jìn)功能：賦能科研的多維度探索

CORD的核心優(yōu)勢(shì)不僅僅體現(xiàn)在龐大的數(shù)據(jù)量上，還在于其豐富的功能設(shè)計(jì)和用戶(hù)體驗(yàn)優(yōu)化。數(shù)據(jù)庫(kù)引入了多種生物信息學(xué)分析工具和可視化功能，幫助研究者深入理解嗅覺(jué)受體與氣味物質(zhì)之間的相互作用，并可以將這些信息應(yīng)用于以嗅覺(jué)受體為靶點(diǎn)的藥物研發(fā)上。

數(shù)據(jù)庫(kù)中內(nèi)置的Genome2OR工具是其一大亮點(diǎn)。這一基于隱馬爾可夫模型的工具支持對(duì)多個(gè)脊索動(dòng)物基因組進(jìn)行高效注釋?zhuān)⒛芸焖僮R(shí)別出潛在的嗅覺(jué)受體基因，顯著提高了基因注釋的精度和速度。Genome2OR的升級(jí)讓研究者可以更快地獲取新的嗅覺(jué)受體序列，從而加速嗅覺(jué)感知機(jī)制的探索。

在技術(shù)層面，CORD通過(guò)采用NebulaGraph圖數(shù)據(jù)庫(kù)和Elasticsearch搜索引擎技術(shù)，大幅提升了數(shù)據(jù)檢索速度和查詢(xún)效率?？蒲腥藛T可以通過(guò)關(guān)鍵詞或序列比對(duì)的方式，在龐大的數(shù)據(jù)集中迅速找到感興趣的嗅覺(jué)受體基因及其關(guān)聯(lián)信息。

除了支持基礎(chǔ)的嗅覺(jué)感知研究，CORD還為嗅覺(jué)相關(guān)疾病的研究提供了全新的契機(jī)。嗅覺(jué)障礙，如嗅覺(jué)喪失或嗅覺(jué)過(guò)敏，往往與神經(jīng)系統(tǒng)疾病密切相關(guān)。通過(guò)深入研究不同物種嗅覺(jué)受體的結(jié)構(gòu)與功能，科學(xué)家們能夠更好地理解嗅覺(jué)系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制，進(jìn)而為嗅覺(jué)障礙相關(guān)疾病的診斷、治療與預(yù)防提供科學(xué)依據(jù)。

用戶(hù)友好：便捷的使用體驗(yàn)

CORD數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)注重用戶(hù)友好性，界面簡(jiǎn)潔直觀(guān)、操作簡(jiǎn)單。用戶(hù)可以根據(jù)需要，自定義數(shù)據(jù)檢索條件，實(shí)現(xiàn)快速高效的查詢(xún)。此外，數(shù)據(jù)庫(kù)的可視化分析功能可以將復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形化展示，為研究人員提供了直觀(guān)的數(shù)據(jù)分析工具，幫助他們從不同角度審視嗅覺(jué)受體的數(shù)據(jù)特征，輕松開(kāi)展深入的生物信息學(xué)研究。

未來(lái)展望：推動(dòng)嗅覺(jué)研究的持續(xù)發(fā)展

CORD的發(fā)布為脊索動(dòng)物嗅覺(jué)研究帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇。隨著該數(shù)據(jù)庫(kù)不斷擴(kuò)展與優(yōu)化，未來(lái)更多的物種和基因數(shù)據(jù)將被納入其中，推動(dòng)對(duì)嗅覺(jué)受體的跨物種研究。研究者們可以借助這一平臺(tái)，深入探究氣味分子的感知機(jī)制、嗅覺(jué)系統(tǒng)的進(jìn)化過(guò)程，以及與嗅覺(jué)相關(guān)的疾病機(jī)理。數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)者們誠(chéng)摯邀請(qǐng)全球的相關(guān)科研人員、數(shù)據(jù)分析專(zhuān)家及生物學(xué)愛(ài)好者使用CORD數(shù)據(jù)庫(kù)，共同推動(dòng)嗅覺(jué)科學(xué)研究邁向新高度。

上?？萍即髮W(xué)iHuman研究所和生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2022屆畢業(yè)生、之江實(shí)驗(yàn)室博士后韓偉，天翼云科技有限公司鮑思羽為共同第一作者。天翼云科技有限公司曹莉娜博士，浙江大學(xué)第一附屬醫(yī)院黃行許教授和上?？萍即髮W(xué)iHuman研究所、生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院、上海市高分辨電子顯微學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、上海臨床研究中心長(zhǎng)聘副教授趙素文是文章的共同通訊作者。上?？萍即髮W(xué)為第一完成單位。

論文鏈接：

https://academic.oup.com/proteincell/advance-article/doi/10.1093/procel/pwae050/7762834?login=true