في عام 2021، شهدت BMKGENE نشر 31 بحثًا عن الجينوم الجديد بنجاح في مجلات عالية التأثير مع عوامل تأثير إجمالية تزيد عن 320. تمت مشاركة 15 مقالة في تأليف 4 منها كمؤلفين أولين بواسطة BMKGENE
مباشرة بعد بداية عام 2022، تم بالفعل نشر مقالتين بحثيتين في مجلة "Natural Genetics" و"Molecular Plant" على التوالي.وهما "نموذجان متباينان من جينوم الليتشي شديد التغاير يشيران إلى أحداث تدجين مستقلة للأصناف المبكرة والمتأخرة النضج" (بحث جينوم الليتشي، الذي أجرته كلية البستنة، وجامعة جنوب الصين الزراعية، والمتعاونون العلميون، نُشر في مجلة علم الوراثة الطبيعية). )، و"تسلسلات الجينوم لأنواع Sitopsis الخمسة من Aegilops وأصل الجينوم الفرعي B للقمح متعدد الصيغة الصبغية" (جينوم أنواع Sitopsis الخمسة، أجراه فريق بحث البروفيسور باو ليو في جامعة Northeast Normal.).سنقوم أيضًا بمراجعة هاتين المقالتين ومشاركتهما مع قرائنا.
الآن، دعونا نلقي نظرة سريعة على المقالات البحثية الممتازة المنشورة في عام 2021 والتي شارك في تأليفها BMK ومنشآتنا المتعاونة.
الجينوم النباتي – اختراقات في الأنواع المتعددة.
1. مجموعة الجينوم عالية الجودة تسلط الضوء على الخصائص الجينومية للجاودار والجينات المهمة من الناحية الزراعية
المنشأة المتعاونة: جامعة خنان الزراعية
المجلة: علم الوراثة الطبيعية
عامل التأثير: 38.31
في هذا المشروع، تم تسلسل جينوم وينينج راي، وهو نوع فاخر من الجاودار الصيني.تمثل contigs المجمعة (7.74 جيجا بايت) 98.47٪ من حجم الجينوم المقدر (7.86 جيجا بايت)، مع 93.67٪ من contigs (7.25 جيجا بايت) مخصصة لسبعة كروموسومات.شكلت العناصر المتكررة 90.31% من الجينوم المجمع.ألقت التحليلات الإضافية التي أجرتها مجموعة Weining ضوءًا جديدًا على ازدواج الجينات على مستوى الجينوم وتأثيرها على جينات التخليق الحيوي للنشا، والتنظيم الفيزيائي لمواضع البرولامين المعقدة، وميزات التعبير الجيني الكامنة وراء سمة العنوان المبكرة، ومناطق الكروموسومات المرتبطة بالتدجين المفترض، والمواضع في الجاودار.يعد تسلسل الجينوم هذا بتسريع الدراسات الجينومية والتربية في الجاودار ومحاصيل الحبوب ذات الصلة.
2. وردة بدون وخز: رؤى جينية مرتبطة بالتكيف مع الرطوبة
المنشأة المتعاونة: معهد كونمينغ لعلم النبات، الأكاديمية الصينية للعلوم
المجلة: مجلة العلوم الوطنية
عامل التأثير: 17.273
في هذا المشروع، تم جمع عينات من 'Basye's Thornless' (BT، وهو صنف خالي من الوخز من Rosa wichuraiana)، و'Old Blush' (OB، وهو النمط الجيني المؤسس في تدجين الورد)، وتم جمع هجينتهم F1 وBCF1.وتم إنشاء مجموعة جينوم مرجعية عالية الجودة لتحديد العناصر الجينية المرتبطة بتطور وخز الساق.حجم الجينوم حوالي 530.6 ميجا بايت.للتحقق من جودة الجينوم المجمع، تم إجراء تحليل مثل مقارنة الخرائط الجينية، وBUSCO، وNGS لإعادة التجميع، والمقارنة مع النمط الفرداني OB، والتحكم في معدل الخطأ الأساسي في التسلسل، والتحقق من قيمة مؤشر تجميع LTR على مستوى الجينوم (LAI = 20.03).يكشف هذا البحث عن نمط الوراثة المعقد والآلية التنظيمية لوخز الساق ويزودنا بأساس وموارد جديدة لدراسة بيولوجيا الورد وعلامات الجزيئات الجزيئية المرتبطة بالسمات المهمة.
3. تسلسل الجينوم الكامل للخلائط الصبغية المتعددة الصبغيات في كوكوميس يكشف عن نظرة ثاقبة لتطور الجينوم في الصبغيات المتعددة الصبغيات
المنشأة المتعاونة: جامعة نانجينغ الزراعية
المجلة: العلوم المتقدمة
عامل التأثير: 16.801
أبلغت هذه الدراسة عن الجينوم عالي الجودة لمركب صبغي اصطناعي تم الحصول عليه باستخدام التهجين بين الأنواع بين الخيار (C. sativus، 2n = 14) والأنواع البرية النسبية له (C. hystrix، 2n = 24) وتكرار الكروموسوم اللاحق، وهو الأول من نوعه. متسلسل بالكامل allopolyploid الاصطناعية.طبق تجميع الجينوم سير عمل تسلسل "PacBio+BioNano+Hi-C+Illumina"، مما أدى إلى حجم الجينوم البالغ 530.8 ميجابايت وcontig N50 = 6.5 ميجابايت.تم تعيين القراءات إلى 19 كروموسومات كاذبة وجينومات فرعية.أشارت النتائج إلى أن التهجين، وليس ازدواجية الجينوم، هو الذي يسبب غالبية التغيرات الجينومية في كل من الجينوم النووي والجينوم cp.اقترح أن تغاير الزيجوت الثابت يوفر لـ C. × hytivus زيادة في التكيف مع الضغط.توفر النتائج رؤى جديدة حول تطور تعدد الصبغيات النباتية وتقدم استراتيجية تربية مستقبلية للمحاصيل المستقبلية.
4. تحليلات الجينوم المقارنة تسلط الضوء على توسع الجينوم بوساطة الترانسبوزون والهندسة المعمارية التطورية للطي الجينومي ثلاثي الأبعاد في القطن
المنشأة المتعاونة: جامعة هواتشونغ الزراعية
المجلة: البيولوجيا الجزيئية والتطور
عامل التأثير: 16.242
استخدم هذا المشروع تسلسل Nanopore لتجميع جينوم ثلاثة أنواع من القطن وهي: Gossypium rotundifolium (K2، حجم الجينوم = 2.44 جيجا بايت، contigN50 = 5.33 ميجا بايت)، G. arboreum (A2، حجم الجينوم = 1.62 جيجا بايت، contigN50 = 11.69 ميجا بايت)، و G. raimondii (D5، حجم الجينوم = 0.75 جيجا بايت، contigN50 = 17.04 جيجا بايت).تم تجميع أكثر من 99% من الجينومات الثلاثة من خلال Hi-C.وكانت نتائج تحليل BUSCO هي 92.5% و93.9% و95.4% على التوالي.تشير كل هذه الأرقام إلى أن جينومات التجميع الثلاثة هي من الدرجة المرجعية.وثقت تحليلات الجينوم المقارنة تفاصيل تضخيم TE الخاص بالنسب والذي يساهم في الاختلافات الكبيرة في حجم الجينوم.تلقي هذه الدراسة الضوء على دور توسع الجينوم بوساطة الترانسبوزون في تطور بنية الكروماتين ذات الترتيب العالي في النباتات.
5. التجميع على نطاق الكروموسوم وتحليل جينوم محصول الكتلة الحيوية Miscanthus lutarioriparius
المنشأة المتعاونة: مركز CAS للتميز في علوم النبات الجزيئية
المجلة: اتصالات الطبيعة
عامل التأثير: 14.912
أبلغ هذا المشروع عن تجميع على نطاق الكروموسوم لجينوم Miscanthus lutarioriparius من خلال الجمع بين تسلسل Oxford Nanopore وتقنيات Hi-C.يغطي التجميع 2.07 جيجا بايت 96.64% من الجينوم، مع contig N50 يبلغ 1.71 ميجا بايت.تم تثبيت حوالي 94.30% من إجمالي التسلسلات في 19 كروموسومًا كاذبًا.من خلال المقارنة مع تسلسل BAC، وتقييم LAI، وتقييم BUSCO، وإعادة التجميع مع بيانات NGS، وإعادة تجميع بيانات النسخ، تم تقييم الجينوم على أنه عالي الجودة واستمرارية.تم تأكيد أصل Allotetraploid لـ M. lutarioriparius باستخدام تكرارات الأقمار الصناعية المركزية.يتم إثراء الجينات المكررة الترادفية لـ M. lutarioriparius وظيفيًا ليس فقط فيما يتعلق بالاستجابة للضغط، ولكن أيضًا بالتخليق الحيوي لجدار الخلية.من المحتمل أن تلعب النسخ المكررة من الجينات دورًا في عملية التمثيل الضوئي C4 وتساهم في عملية التمثيل الضوئي Miscanthus C4 عند درجة حرارة منخفضة.وقد قدم البحث مرجعا هاما لدراسة النباتات المعمرة.
6. يوفر تجميع جينوم Camptotheca المؤنف على مستوى الكروموسوم نظرة ثاقبة للأصل التطوري للتخليق الحيوي للكامبتوثيسين
المنشأة المتعاونة: جامعة سيتشوان
المجلة: اتصالات الطبيعة
عامل التأثير: 14.912
أبلغ هذا المشروع عن تجميع جينوم C. acuminata عالي الجودة على مستوى الكروموسوم، بحجم جينوم يبلغ 414.95 ميجا بايت وcontingN50 1.47 ميجا بايت.لقد وجدنا أن C. المؤنف يواجه ازدواجية مستقلة للجينوم الكامل وأن العديد من الجينات المشتقة منه ترتبط بالتخليق الحيوي للكامبتوثيسين.وبالتالي، فإن الاختلاف الوظيفي لجين LAMT والتطور الإيجابي لجينين SLAS، ساهم بشكل كبير في التخليق الحيوي للكامبتوثيسين في C. المؤنف.أكدت النتائج على أهمية تجميع الجينوم عالي الجودة في تحديد التغيرات الجينية في الأصل التطوري للمستقلب الثانوي.
7. يكشف الجينوم المحدد بالأليل عن تمايز ثنائي الأليل أثناء تطور الكسافا
المنشأة المتعاونة: الأكاديمية الصينية لعلوم الزراعة الاستوائية
المجلة: النبات الجزيئي
عامل التأثير: 13.162
قام هذا المشروع بتجميع جينوم مرجعي للكسافا مع contigN50 1.1 ميجابايت باستخدام منصة تسلسل Pacific Biosciences (PacBio).بعد التقييم بواسطة BUSCO، ومؤشر LAI، والخريطة الجينية عالية الكثافة، تم تأكيد الجينوم المجمع باعتباره درجة مرجعية.تم تحديد المناطق الزائدة عن الحاجة وتم تثبيت contigs على 18 كروموسومًا كاذبًا باستخدام روابط Hi-C.يعد هذا الجينوم المرجعي عالي الجودة والمحدد الأليل للكسافا ذا قيمة في تحديد الأليلات الثنائية المتباينة على الكروموسومات المتماثلة، مما يسمح باستكشاف التمايز وهيمنة التعبير عن الأليلات الثنائية والقوى الدافعة التطورية الأساسية لها.لقد سهلت ابتكار استراتيجيات التربية في الكسافا وغيرها من المحاصيل شديدة التغاير.
8. رؤى جينومية حول النمو السريع لنباتات بولونيا وتكوين مكنسة السحرة لنباتات بولونيا
المنشأة المتعاونة: جامعة خنان الزراعية
المجلة: النبات الجزيئي
عامل التأثير: 13.162
قام هذا المشروع بتجميع جينوم نووي عالي الجودة لنبات Paulownia Fortunei، بحجم 511.6 ميجابايت، مع ربط 93.2% من التسلسلات بـ 20 كروموسومًا كاذبًا.يتم تحقيق كفاءة التمثيل الضوئي الأعلى من خلال دمج عملية التمثيل الضوئي C3 ومسار استقلاب حمض الكراسولاسيان، والذي ربما يكون قد ساهم في عادة النمو السريع للغاية لأشجار الصيني المعطر.أشار تسلسل الجينوم الإضافي لفيتوبلازما PaWB، جنبًا إلى جنب مع التحليلات الوظيفية، إلى أن المستجيب PaWB-SAP54 يتفاعل مباشرة مع Paulownia PfSPLa، والذي بدوره يتسبب في تدهور PfSPLa بواسطة المسار الذي يتوسطه اليوبيكويتين ويؤدي إلى تكوين مكنسة الساحرات.قدمت البيانات رؤى هامة في بيولوجيا الصيني المعطر والآلية التنظيمية لتشكيل PaWB.
الجينوم الحيواني – رؤى عميقة لتطور الأنواع
1. جينوم نوتيلوس بومبيليوس يسلط الضوء على تطور العين والتمعدن الحيوي
المنشأة المتعاونة: معهد بحر الصين الجنوبي لعلم المحيطات، CAS
المجلة: البيئة الطبيعية والتطور
عامل التأثير: 15.462
قدم هذا المشروع جينومًا كاملاً لـ Nautilus pompilius.يحتوي على الجينوم البسيط بين رأسيات الأرجل المتسلسلة، وهو 730.58 ميجا بايت مع contigN50 = 1.1 ميجا بايت.نتيجة تقييم BUSCO هي 91.31%.بالاشتراك مع النسخ والبروتينات وعائلة الجينات وتحليل النشوء والتطور، قدم هذا الجينوم مرجعًا أساسيًا لابتكارات رأسيات الأرجل، مثل العين ذات الثقب والتمعدن الحيوي.أشار البحث إلى أن الضرر الذي لحق باكتمال مجموعة جينات Hox قد يكون مرتبطًا باختفاء قوقعة الرخويات.الأهم من ذلك، أن الابتكارات الجينومية المتعددة بما في ذلك فقدان الجينات والانكماش المستقل وتوسيع عائلات الجينات المحددة والشبكات التنظيمية المرتبطة بها من المحتمل أن تكون قد شكلت تطور عين نوتيلوس ذات الثقب.يشكل جينوم النوتيلوس مصدرًا قيمًا لإعادة بناء السيناريوهات التطورية والابتكارات الجينومية التي تشكل رأسيات الأرجل الموجودة.
2. يوفر تحليل جينوم Seadragon نظرة ثاقبة حول النمط الظاهري وموضع تحديد الجنس
المنشأة المتعاونة: معهد بحر الصين الجنوبي لعلم المحيطات، CAS
المجلة: تقدم العلوم
عامل التأثير: 14.132
يقوم هذا المشروع بتسلسل جينومات ذكور وإناث جديدة لسمك تنين البحر الشائع (Phyllopteryx taeniolatus) والأنواع ذات الصلة الوثيقة به، وهي سمكة التمساح الأنبوبية (Syngnathoides biaculeatus).حجم الجينوم لـ Phyllopteryx taeniolatus هو ~659 ميجا بايت (♂) و~663 ميجا بايت (♀)، مع contigN50 يبلغ 10.0 ميجا بايت و12.1 ميجا بايت.حجم الجينوم لـ Phyllopteryx taeniolatus هو 637 ميجا بايت (♂) و~648 ميجا بايت (♀)، مع contigN50 يبلغ 18.0 ميجا بايت و21.0 ميجا بايت.من خلال التحليل التطوري، يعتبر تنين البحر الشائع وسمكة التمساح الأنبوبية من الأصناف الشقيقة لسمكة Syngnathinae، وقد تباعدت منذ حوالي 27.3 مليون سنة.تُظهر ملفات النسخ من حداثة تطورية، وهي الزوائد الشبيهة بالأوراق، أن مجموعة من الجينات التي تشارك عادةً في تطوير الزعانف قد تم اختيارها بالإضافة إلى إثراء النصوص النصية لإصلاح الأنسجة المحتملة وجينات الدفاع المناعي.تم التعرف على موضع مفترض لتحديد الجنس يرمز لجين amhr2y الخاص بالذكور والذي يتقاسمه سمك تنين البحر الشائع وسمكة التمساح الأنبوبية.قدم هذا المشروع أدلة حاسمة لدراسات التطور التكيفي.
وقت النشر: 19 سبتمبر 2022