U 2021. godini, BMKGENE je svjedočio 31 De novo istraživanju genoma koje je uspješno objavljeno u časopisima s visokim utjecajem s ukupnim impakt faktorima preko 320. 15 članaka je koautor, od kojih su 4 koautori kao prvi autori BMKGENE
Odmah nakon početka 2022. godine, već su objavljena dva istraživačka članka u časopisu “Prirodna genetika” i “Molekularna biljka”.Oni su: “Dva divergentna haplotipa iz visoko heterozigotnog genoma ličija sugeriraju nezavisne događaje pripitomljavanja za rane i kasnozrele sorte” (istraživanje genoma ličija, koje je proveo College of Horticulture, Južnokineski poljoprivredni univerzitet i naučni saradnici, objavljeno na Prirodnoj genetici. ), i „Sekvence genoma pet vrsta Sitopsis Aegilopsa i porijeklo poliploidnog B-subgenoma pšenice“ (genom pet vrsta Sitopsis, koji je proveo istraživački tim profesora Bao Liua sa Northeast Normal University.).Također ćemo pregledati ova dva članka i podijeliti ih sa našim čitateljima.
Hajde sada da bacimo pogled na odlične istraživačke članke objavljene 2021. u koautorstvu BMK-a i naših saradničkih ustanova.
Biljni genom — Proboj na više vrsta.
1. Visokokvalitetni sklop genoma naglašava karakteristike genoma raži i agronomski važne gene
Saradnički objekat: Poljoprivredni univerzitet Henan
Časopis: Prirodna genetika
Faktor uticaja: 38,31
U ovom projektu sekvenciran je genom Weining raži, elitne kineske sorte raži.Sakupljeni kontigi (7,74 Gb) činili su 98,47% procijenjene veličine genoma (7,86 Gb), sa 93,67% kontiga (7,25 Gb) dodijeljenih sedam hromozoma.Ponavljajući elementi su činili 90,31% sastavljenog genoma.Dalje analize Weiningovog sklopa bacaju novo svjetlo na duplikacije gena u cijelom genomu i njihov utjecaj na gene biosinteze skroba, fizičku organizaciju složenih lokusa prolamina, karakteristike ekspresije gena koje su u osnovi ranih osobina glave i navodne hromozomske regije i lokuse u raži povezane s pripitomljavanjem.Ova sekvenca genoma obećava da će ubrzati genomske i oplemenjivačke studije u raži i srodnim žitaricama.
2.Ruža bez bodlji: genomski uvidi povezani s prilagođavanjem vlage
Saradnja ustanova: Institut za botaniku Kunming, Kineska akademija nauka
Časopis: National Science Review
Faktor uticaja: 17.273
U ovom projektu su prikupljeni uzorci 'Basye's Thornless' (BT, sorta Rosa wichuraiana bez bodljikavosti), 'Old Blush' (OB, genotip osnivača u pripitomljavanju ruža), njihovi F1 hibridi i BCF1.Stvoren je i visokokvalitetni referentni genomski sklop kako bi se identificirali genetski elementi povezani s razvojem bodljikavog stabla.Veličina genoma je oko 530,6 Mb.Da bi se potvrdio kvalitet sastavljenog genoma, sprovedene su analize poput poređenja genetičke mape, ponovnog sastavljanja BUSCO, NGS čitanja, poređenja sa OB haplotipom, kontrole bazne stope greške sekvenciranja i provjere vrijednosti LTR skupnog indeksa za cijeli genom (LAI=20,03).Ovo istraživanje otkriva složeni obrazac nasljeđivanja i regulatorni mehanizam bodljikava stabljike i dalo nam je temelj i nove resurse za proučavanje biologije ruža i molekularnih markera rudnika povezanih s važnim osobinama.
3. Slijed cijelog genoma sintetiziranih alopoliploida u Cucumisu otkriva uvid u evoluciju genoma alopoliploidizacije
Saradnički objekat: Poljoprivredni univerzitet u Nanjingu
Časopis: Advanced Science
Faktor uticaja: 16.801
Ova studija izvještava o visokokvalitetnom genomu sintetičkog alotetraploida dobijenog interspecifičnom hibridizacijom između krastavca (C. sativus, 2n = 14) i njegovih divljih srodničkih vrsta (C. hystrix, 2n = 24) i naknadnom duplikacijom hromozoma, što je prva potpuno sekvencionirani sintetički alopoliploid.Sklapanje genoma je primijenilo radni tok sekvenciranja “PacBio+BioNano+Hi-C+Illumina”, što je rezultiralo veličinom genoma od 530,8Mb i kontigom N50 = 6,5Mb.Očitavanja su dodijeljena za 19 pseudohromozoma i subgenoma.Rezultati su pokazali da hibridizacija, a ne duplikacija genoma, uzrokuje većinu genomskih promjena kako u nuklearnom tako iu cp genomu.Sugerira da fiksna heterozigotnost osigurava C.×hytivus povećanu adaptaciju na stres.Rezultati pružaju novi uvid u evoluciju biljne poliploidije i nude perspektivnu strategiju oplemenjivanja za buduće usjeve.
4.Uporedne analize genoma naglašavaju ekspanziju genoma posredovanu transpozonom i evolucijsku arhitekturu 3D genomskog savijanja u pamuku
Saradnja ustanova: Poljoprivredni univerzitet Huazhong
Časopis: Molekularna biologija i evolucija
Faktor uticaja: 16.242
Ovaj projekat je koristio Nanopore Sequencing za sastavljanje genoma tri vrste pamuka i to: Gossypium rotundifolium (K2, veličina genoma = 2,44Gb, contigN50 = 5,33Mb), G. arboreum (A2, veličina genoma = 1,62Gb, contigN50 = 1,69 Mb), G. raimondii (D5, veličina genoma = 0,75 Gb, contigN50 = 17,04 Gb).Preko 99% sva tri genoma sastavljeno je putem Hi-C.Rezultati BUSCO analize su 92,5%, 93,9% i 95,4% respektivno.Svi ovi brojevi su ukazivali da su tri skupa genoma referentnog razreda.Uporedne analize genoma dokumentovale su detalje TE amplifikacije specifične za lozu, što je doprinijelo velikim razlikama u veličini genoma.Ova studija baca svjetlo na ulogu ekspanzije genoma posredovane transpozonom u evoluciji strukture kromatina višeg reda u biljkama.
5. Sklapanje na skali hromozoma i analiza genoma usjeva biomase Miscanthus lutarioriparius
Saradnička ustanova: CAS centar za izvrsnost u molekularnim naukama o biljkama
Časopis: Nature Communications
Faktor uticaja: 14.912
Ovaj projekat je izvestio o sklapanju genoma Miscanthus lutarioriparius na skali hromozoma kombinovanjem Oxford Nanopore sekvenciranja i Hi-C tehnologije.Sklop od 2,07 Gb pokriva 96,64% genoma, sa kontigom N50 od 1,71 Mb.Oko 94,30% ukupnih sekvenci je usidreno u 19 pseudohromozoma.Kroz poređenje sa BAC sekvencom, LAI evaluacijom, BUSCO evaluacijom, ponovnim sastavljanjem sa NGS podacima, ponovnim sastavljanjem podataka transkriptoma, genom je ocijenjen kao visok kvalitet i kontinuitet.Alotetraploidno porijeklo M. lutarioriparius potvrđeno je korištenjem centromernih satelitskih ponavljanja.Tandem duplikati gena M. lutarioriparius su funkcionalno obogaćeni ne samo u smislu odgovora na stres, već i biosinteze ćelijskog zida.Duplikati gena vjerovatno igraju ulogu u fotosintezi C4 i doprinose fotosintezi Miscanthus C4 na niskim temperaturama.Istraživanje je dalo važnu referencu za proučavanje višegodišnjih biljaka.
6. Sklop genoma Camptotheca acuminata na nivou hromozoma pruža uvid u evolutivno porijeklo biosinteze kamptotecina
Saradnja ustanova: Univerzitet Sichuan
Časopis: Nature Communications
Faktor uticaja: 14.912
Ovaj projekat je objavio visokokvalitetni sklop genoma C. acuminata na nivou hromozoma, sa veličinom genoma od 414,95 Mb i kontingentom N50 1,47 Mb.Otkrili smo da C. acuminata doživljava nezavisnu duplikaciju cijelog genoma i da su brojni geni koji potiču iz nje povezani s biosintezom kamptotecina.Funkcionalna divergencija LAMT gena i pozitivna evolucija dva SLAS gena, stoga, oba su značajno doprinijela biosintezi kamptotecina u C. acuminata.Rezultati su naglasili važnost visokokvalitetnog sastavljanja genoma u identifikaciji genetskih promjena u evolucijskom porijeklu sekundarnog metabolita.
7. Genom definiran alelom otkriva bialelnu diferencijaciju tokom evolucije kasave
Kolaborirana ustanova: Kineska akademija tropskih poljoprivrednih nauka
Časopis: Molecular Plant
Faktor uticaja: 13.162
Ovaj projekat je sastavio referentni genom za kasavu sa contigN50 1,1Mb koristeći platformu za sekvenciranje Pacific Biosciences (PacBio).Nakon evaluacije pomoću BUSCO, LAI indeksa i genetske karte visoke gustine, sastavljeni genom je potvrđen kao referentni kvalitet.Identifikovani su redundantni regioni i kontigi su usidreni na 18 pseudohromozoma korišćenjem Hi-C veza.Ovaj visokokvalitetni i alelom definiran referentni genom za kasavu je vrijedan u identifikaciji divergentnih bi-alela na homolognim hromozomima, omogućavajući istraživanje diferencijacije i dominacije bialela i njihovih osnovnih evolucijskih pokretačkih snaga.To je omogućilo inovativne strategije uzgoja manioke i drugih visoko heterozigotnih usjeva.
8. Genomski uvid u brzi rast paulovnije i formiranje paulovnije vještičje metle
Saradnja: Poljoprivredni univerzitet u Henanu
Časopis: Molecular Plant
Faktor uticaja: 13.162
Ovaj projekat je sastavio visokokvalitetni nuklearni genom Paulownia fortunei, veličine 511,6 Mb, sa 93,2% sekvenci koje je usidreno na 20 pseudohromozoma.Veća fotosintetička efikasnost postiže se integracijom fotosinteze C3 i puta metabolizma kiseline crassulacean, što je moglo doprinijeti izuzetno brzom rastu stabala paulovnije.Dodatno sekvencioniranje genoma PaWB fitoplazme, u kombinaciji s funkcionalnim analizama, pokazalo je da efektor PaWB-SAP54 direktno stupa u interakciju s Paulownia PfSPLa, što zauzvrat uzrokuje degradaciju PfSPLa putem ubikvitinom posredovanog i dovodi do stvaranja vještičje metle.Podaci su pružili značajan uvid u biologiju paulovnije i regulatorni mehanizam za formiranje PaWB.
Genom životinja – Duboki uvid u evoluciju vrsta
1. Genom Nautilus pompilius osvjetljava evoluciju oka i biomineralizaciju
Saradnička ustanova: Institut za oceanologiju Južnog kineskog mora, CAS
Časopis: Prirodna ekologija i evolucija
Faktor uticaja: 15.462
Ovaj projekat je predstavio kompletan genom za Nautilus pompilius.Ima minimalistički genom među sekvenciranim glavonošcima, koji iznosi 730,58Mb sa contigN50 = 1,1Mb.Rezultat BUSCO evaluacije je 91,31%.U kombinaciji sa transkriptomom, proteomom, familijom gena i filogenetskom analizom, ovaj genom je pružio temeljnu referencu za inovacije glavonožaca, kao što su rupica oka i biomineralizacija.Istraživanje je pokazalo da oštećenje kompletnosti klastera Hox gena može biti povezano s nestankom školjke mekušaca.Važno je da su višestruke genomske inovacije, uključujući gubitke gena, nezavisnu kontrakciju i ekspanziju specifičnih porodica gena i njihove povezane regulatorne mreže, vjerovatno oblikovale evoluciju nautilus pinhole oka.Genom nautilusa predstavljao je vrijedan resurs za rekonstrukciju evolucijskih scenarija i genomskih inovacija koje oblikuju postojeće glavonošce.
2. Analiza genoma Seadragon pruža uvid u njegov fenotip i lokus određivanja spola
Saradnička ustanova: Institut za oceanologiju Južnog kineskog mora, CAS
Časopis: Science Advances
Faktor uticaja: 14.132
Ovaj projekat de novo sekvencionirao je muške i ženske genome običnog morskog zmaja (Phyllopteryx taeniolatus) i njegove blisko srodne vrste, aligatorske ribe (Syngnathoides biaculeatus).Veličina genoma za Phyllopteryx taeniolatus je ~659 Mb (♂) i ~663 Mb (♀), sa contigN50 od 10,0 Mb i 12,1 mb.veličina genoma za Phyllopteryx taeniolatus je 637 Mb (♂) i ~648 Mb (♀), sa contigN50 od 18,0 Mb i 21,0 Mb.Filogenetskom analizom, obični morski zmaj i aligatorska riba su sestrinska taksona Syngnathinae, a razišli su se prije oko 27,3 Ma.Transkripcijski profili iz evolucijske novine, listova nalik na dodatke, pokazuju da je skup gena koji su tipično uključeni u razvoj peraja kooptiran, kao i obogaćivanje transkripta za potencijalnu popravku tkiva i gene za imunološku odbranu.Identificiran je navodni lokus koji određuje spol koji kodira amhr2y gen specifičan za muškarce koji dijele obični morski zmaj i aligatorska riba.Ovaj projekat je pružio kritične dokaze za studije adaptivne evolucije.
Vrijeme objave: Sep-19-2022