Το 2021, το BMKGENE έγινε μάρτυρας 31 De novo έρευνας γονιδιώματος που δημοσιεύτηκε επιτυχώς σε περιοδικά υψηλής απήχησης με συνολικούς παράγοντες αντίκτυπου πάνω από 320. 15 από τα άρθρα ήταν συν-συγγραφικά, 4 από αυτά ήταν από κοινού ως οι πρώτοι συγγραφείς από το BMKGENE
Αμέσως μετά τις αρχές του 2022, έχουν ήδη δημοσιευτεί δύο ερευνητικά άρθρα στο περιοδικό «Natural Genetics» και «Molecular Plant» αντίστοιχα.Είναι, «Δύο αποκλίνοντες απλότυποι από ένα εξαιρετικά ετερόζυγο γονιδίωμα λίτσι υποδηλώνουν ανεξάρτητα γεγονότα εξημέρωσης για πρώιμες και καθυστερημένες ποικιλίες» (έρευνα γονιδιώματος Lychee, που διεξήχθη από College of Horticulture, South China Agricultural University και επιστημονικούς συνεργάτες, που δημοσιεύτηκε στο Natural Genetics. ), και «Genome sequences of the five Sitopsis species of Aegilops and the origin of polyploid wheat B-subgenome» (Five Sitopsis species genome, που διεξήχθη από την ερευνητική ομάδα του καθηγητή Bao Liu του Northeast Normal University.).Θα εξετάσουμε επίσης αυτά τα δύο άρθρα και θα τα μοιραστούμε με τους αναγνώστες μας.
Τώρα, ας ρίξουμε μια ματιά στα εξαιρετικά ερευνητικά άρθρα που δημοσιεύθηκαν το 2021 από κοινού από την BMK και τις συνεργαζόμενες εγκαταστάσεις μας.
Φυτικό γονιδίωμα — Ανακαλύψεις σε πολλά είδη.
1. Ένα συγκρότημα γονιδιώματος υψηλής ποιότητας αναδεικνύει τα γονιδιωματικά χαρακτηριστικά της σίκαλης και τα γεωπονικά σημαντικά γονίδια
Συνεργαζόμενη εγκατάσταση: Henan Agricultural University
Περιοδικό: Natural Genetics
Impact Factor: 38,31
Σε αυτό το έργο, αναλύθηκε η αλληλουχία του γονιδιώματος της Weining σίκαλης, μιας ελίτ κινεζικής ποικιλίας σίκαλης.Τα συναρμολογημένα contigs (7,74 Gb) αντιπροσώπευαν το 98,47% του εκτιμώμενου μεγέθους γονιδιώματος (7,86 Gb), με το 93,67% των contigs (7,25 Gb) να αποδίδονται σε επτά χρωμοσώματα.Τα επαναλαμβανόμενα στοιχεία αποτελούσαν το 90,31% του συναρμολογημένου γονιδιώματος.Περαιτέρω αναλύσεις του συγκροτήματος Weining ρίχνουν νέο φως στους διπλασιασμούς γονιδίων σε όλο το γονιδίωμα και την επίδρασή τους στα γονίδια βιοσύνθεσης αμύλου, τη φυσική οργάνωση των σύνθετων τόπων προλαμίνης, τα χαρακτηριστικά έκφρασης γονιδίων που υποκρύπτουν το χαρακτηριστικό πρώιμης επικεφαλίδας και τις πιθανές χρωμοσωμικές περιοχές που σχετίζονται με την εξημέρωση και τους τόπους στη σίκαλη.Αυτή η αλληλουχία γονιδιώματος υπόσχεται να επιταχύνει τις μελέτες γονιδιώματος και αναπαραγωγής σε σίκαλη και συναφείς καλλιέργειες δημητριακών.
2. Τριαντάφυλλο χωρίς τσιμπήματα: γονιδιωματικές γνώσεις που συνδέονται με την προσαρμογή της υγρασίας
Συνεργαζόμενη εγκατάσταση: Ινστιτούτο Βοτανικής Kunming, Κινεζική Ακαδημία Επιστημών
Περιοδικό: National Science Review
Impact Factor: 17.273
Σε αυτό το έργο, συλλέχθηκαν δείγματα του «Basye's Thornless» (BT, μια ποικιλία Rosa wichuraiana χωρίς πρήξιμο), του «Old Blush» (OB, ένας ιδρυτικός γονότυπος στην εξημέρωση του τριαντάφυλλου), των υβριδίων F1 και του BCF1.Και ένα υψηλής ποιότητας συγκρότημα γονιδιώματος αναφοράς δημιουργήθηκε για τον εντοπισμό γενετικών στοιχείων που σχετίζονται με την ανάπτυξη του στελέχους.Το μέγεθος του γονιδιώματος είναι περίπου 530,6 Mb.Για την επαλήθευση της ποιότητας του συναρμολογημένου γονιδιώματος, διεξήχθησαν αναλύσεις όπως σύγκριση γενετικού χάρτη, BUSCO, επανασυναρμολόγηση αναγνώσεων NGS, σύγκριση με απλότυπο OB, έλεγχος ρυθμού βασικού σφάλματος αλληλουχίας και έλεγχος τιμής δείκτη συναρμολόγησης LTR σε όλο το γονιδίωμα (LAI=20,03).Αυτή η έρευνα αποκαλύπτει το περίπλοκο μοτίβο κληρονομικότητας και τον ρυθμιστικό μηχανισμό των τσιμπούκων και μας παρείχε μια βάση και νέους πόρους για τη μελέτη της βιολογίας του τριαντάφυλλου και την εξόρυξη μοριακών δεικτών που σχετίζονται με σημαντικά χαρακτηριστικά.
3. Η ακολουθία ολόκληρου του γονιδιώματος των συνθετικών αλλοπολυπλοειδών στο Cucumis αποκαλύπτει πληροφορίες για την εξέλιξη του γονιδιώματος της αλλοπολυπλοειδοποίησης
Συνεργαζόμενη εγκατάσταση: Nanjing Agricultural University
Περιοδικό: Advanced Science
Impact Factor: 16.801
Αυτή η μελέτη ανέφερε το υψηλής ποιότητας γονιδίωμα ενός συνθετικού αλλοτετραπλοειδούς που ελήφθη με χρήση διαειδικού υβριδισμού μεταξύ του αγγουριού (C. sativus, 2n = 14) και του άγριου συγγενικού του είδους (C. hystrix, 2n = 24) και του επακόλουθου διπλασιασμού των χρωμοσωμάτων, που είναι ο πρώτος πλήρως αλληλουχημένο συνθετικό αλλοπολυπλοειδές.Η συναρμολόγηση του γονιδιώματος εφάρμοσε τη ροή εργασίας της αλληλουχίας «PacBio+BioNano+Hi-C+Illumina», με αποτέλεσμα το μέγεθος του γονιδιώματος να είναι 530,8 Mb και contig N50 = 6,5 Mb.Οι αναγνώσεις εκχωρήθηκαν σε 19 ψευδοχρωμοσώματα και υπογονιδιώματα.Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο υβριδισμός, και όχι ο διπλασιασμός του γονιδιώματος, προκαλεί την πλειονότητα των γονιδιωματικών αλλαγών τόσο στο πυρηνικό όσο και στο cp γονιδίωμα.Πρότεινε ότι η σταθερή ετεροζυγωτία παρέχει στο C.×hytivus αυξημένη προσαρμογή στο στρες.Τα αποτελέσματα παρέχουν νέες γνώσεις για την εξέλιξη της πολυπλοειδίας των φυτών και προσφέρουν μια προοπτική στρατηγική αναπαραγωγής για μελλοντικές καλλιέργειες.
4. Συγκριτικές αναλύσεις γονιδιώματος Επισημάνετε την επέκταση γονιδιώματος με τη μεσολάβηση τρανσποζονίου και την εξελικτική αρχιτεκτονική της τρισδιάστατης γονιδιωματικής αναδίπλωσης στο βαμβάκι
Συνεργαζόμενη εγκατάσταση: Huazhong Agricultural University
Περιοδικό: Molecular Biology and Evolution
Impact Factor: 16.242
Αυτό το έργο χρησιμοποίησε την αλληλουχία Nanopore για τη συναρμολόγηση γονιδιώματος τριών ειδών βαμβακιού και συγκεκριμένα: Gossypium rotundifolium (K2, μέγεθος γονιδιώματος = 2,44 Gb, contigN50 = 5,33 Mb), G. arboreum (A2, μέγεθος γονιδιώματος = 1,62 Gb, contigN50) G. raimondii (D5, μέγεθος γονιδιώματος = 0,75 Gb, contigN50 = 17,04 Gb).Πάνω από το 99% και των τριών γονιδιωμάτων συναρμολογήθηκαν μέσω Hi-C.Τα αποτελέσματα της ανάλυσης BUSCO είναι 92,5%, 93,9% και 95,4% αντίστοιχα.Όλοι αυτοί οι αριθμοί έδειξαν ότι τα τρία γονιδιώματα συναρμολόγησης είναι βαθμού αναφοράς.Οι συγκριτικές αναλύσεις γονιδιώματος τεκμηρίωσαν τις λεπτομέρειες της ειδικής για τη γενεαλογική ενίσχυση ΤΕ συμβάλλοντας στις μεγάλες διαφορές μεγέθους γονιδιώματος.Αυτή η μελέτη ρίχνει φως στον ρόλο της επέκτασης του γονιδιώματος που προκαλείται από τρανσποζόνιο στην εξέλιξη της δομής της χρωματίνης υψηλότερης τάξης στα φυτά.
5. Συναρμολόγηση και ανάλυση χρωμοσωμικής κλίμακας καλλιέργειας βιομάζας γονιδίωμα Miscanthus lutarioriparius
Συνεργαζόμενη εγκατάσταση: CAS Center for Excellence in molecular Plant Sciences
Περιοδικό: Nature Communications
Impact Factor: 14.912
Αυτό το έργο ανέφερε μια συγκρότηση σε κλίμακα χρωμοσώματος του γονιδιώματος Miscanthus lutarioriparius συνδυάζοντας την αλληλουχία Oxford Nanopore και τις τεχνολογίες Hi-C.Το συγκρότημα 2,07 Gb καλύπτει το 96,64% του γονιδιώματος, με contig N50 1,71 Mb.Περίπου το 94,30% των συνολικών αλληλουχιών ήταν αγκυρωμένα σε 19 ψευδοχρωμοσώματα.Μέσω σύγκρισης με την ακολουθία BAC, αξιολόγηση LAI, αξιολόγηση BUSCO, επανασυναρμολόγηση με δεδομένα NGS, επανασυναρμολόγηση δεδομένων μεταγραφής, το γονιδίωμα αξιολογήθηκε ως υψηλής ποιότητας και συνέχειας.Η αλλοτετραπλοειδής προέλευση του M. lutarioriparius επιβεβαιώνεται χρησιμοποιώντας κεντρομερείς δορυφορικές επαναλήψεις.Τα διπλά διπλά γονίδια του M. lutarioriparius είναι λειτουργικά εμπλουτισμένα όχι μόνο όσον αφορά την απόκριση στο στρες, αλλά και τη βιοσύνθεση του κυτταρικού τοιχώματος.Τα διπλά γονίδια πιθανότατα παίζουν ρόλο στη φωτοσύνθεση του C4 και συμβάλλουν στη φωτοσύνθεση του Miscanthus C4 σε χαμηλή θερμοκρασία.Η έρευνα παρείχε σημαντική αναφορά για τη μελέτη πολυετών φυτών.
6. Ένα συγκρότημα γονιδιώματος Camptotheca acuminata σε επίπεδο χρωμοσώματος παρέχει πληροφορίες για την εξελικτική προέλευση της βιοσύνθεσης της καμπτοθεκίνης
Συνεργαζόμενη εγκατάσταση: Πανεπιστήμιο Sichuan
Περιοδικό: Nature Communications
Impact Factor: 14.912
Αυτό το έργο ανέφερε ένα συγκρότημα γονιδιώματος C. acuminata σε επίπεδο χρωμοσώματος υψηλής ποιότητας, με μέγεθος γονιδιώματος 414,95 Mb και contingN50 1,47 Mb.Βρήκαμε ότι το C. acuminata βιώνει έναν ανεξάρτητο διπλασιασμό ολόκληρου του γονιδιώματος και πολλά γονίδια που προέρχονται από αυτό σχετίζονται με τη βιοσύνθεση της καμπτοθεκίνης.Επομένως, η λειτουργική απόκλιση του γονιδίου LAMT και η θετική εξέλιξη δύο γονιδίων SLAS συνέβαλαν σε μεγάλο βαθμό στη βιοσύνθεση της καμπτοθεκίνης στο C. acuminata.Τα αποτελέσματα τόνισαν τη σημασία της υψηλής ποιότητας συναρμολόγησης γονιδιώματος για τον εντοπισμό γενετικών αλλαγών στην εξελικτική προέλευση ενός δευτερογενούς μεταβολίτη.
7. Το γονιδίωμα που ορίζεται από αλληλόμορφα αποκαλύπτει διαλληλική διαφοροποίηση κατά την εξέλιξη της μανιόκας
Συνεργαζόμενη εγκατάσταση: Κινεζική Ακαδημία Τροπικών Γεωργικών Επιστημών
Περιοδικό: Molecular Plant
Impact Factor: 13.162
Αυτό το έργο συγκέντρωσε ένα γονιδίωμα αναφοράς για μανιόκα με contigN50 1,1 Mb χρησιμοποιώντας την πλατφόρμα αλληλούχισης Pacific Biosciences (PacBio).Μετά από αξιολόγηση από το BUSCO, τον δείκτη LAI και τον γενετικό χάρτη υψηλής πυκνότητας, το συναρμολογημένο γονιδίωμα επιβεβαιώνεται ως βαθμού αναφοράς.Οι πλεονάζουσες περιοχές ταυτοποιήθηκαν και τα contigs αγκυρώθηκαν σε 18 ψευδοχρωμοσώματα χρησιμοποιώντας συνδέσμους Hi-C.Αυτό το υψηλής ποιότητας και καθορισμένο από αλληλόμορφο γονιδίωμα αναφοράς για τη μανιόκα είναι πολύτιμο για τον εντοπισμό αποκλίνων δι-αλληλόμορφων σε ομόλογα χρωμοσώματα, επιτρέποντας τη διερεύνηση της διαφοροποίησης και της κυριαρχίας έκφρασης των δι-αλληλίων και των υποκείμενων εξελικτικών δυνάμεων τους.Διευκόλυνε καινοτόμες στρατηγικές αναπαραγωγής στη μανιόκα και σε άλλες πολύ ετερόζυγες καλλιέργειες.
8. Γονιδιωματικές γνώσεις για την ταχεία ανάπτυξη των παουλόβνιων και τον σχηματισμό της σκούπας των μαγισσών της Παουλόβνιας
Συνεργαζόμενη εγκατάσταση: Henan Agricultural University
Περιοδικό: Molecular Plant
Impact Factor: 13.162
Αυτό το έργο συγκέντρωσε ένα υψηλής ποιότητας πυρηνικό γονιδίωμα της Paulownia fortunei, μεγέθους 511,6 Mb, με το 93,2% των αλληλουχιών να είναι αγκυρωμένα σε 20 ψευδοχρωμοσώματα.Υψηλότερη φωτοσυνθετική απόδοση επιτυγχάνεται μέσω της ενσωμάτωσης της φωτοσύνθεσης C3 και της οδού μεταβολισμού του οξέος crassulacean, η οποία μπορεί να έχει συμβάλει στην εξαιρετικά γρήγορη συνήθεια ανάπτυξης των δέντρων paulownia.Επιπρόσθετη αλληλουχία γονιδιώματος του φυτοπλάσματος PaWB, σε συνδυασμό με λειτουργικές αναλύσεις, έδειξε ότι ο τελεστής PaWB-SAP54 αλληλεπιδρά άμεσα με την Paulownia PfSPLA, η οποία με τη σειρά της προκαλεί την αποικοδόμηση της PfSPLA από τη διαμεσολαβούμενη από ουβικιτίνη μονοπάτι και οδηγεί στο σχηματισμό σκούπας μαγισσών.Τα δεδομένα παρείχαν σημαντικές γνώσεις για τη βιολογία των παουλόβνιων και τον ρυθμιστικό μηχανισμό για τον σχηματισμό του PaWB.
Ζωικό γονιδίωμα – Βαθιές γνώσεις για την εξέλιξη των ειδών
1. Το γονιδίωμα του Nautilus pompilius φωτίζει την εξέλιξη και τη βιομεταλλοποίηση των ματιών
Συνεργαζόμενη εγκατάσταση: South China Sea Institute of Oceanology, CAS
Περιοδικό: Φυσική Οικολογία & Εξέλιξη
Impact Factor: 15.462
Αυτό το έργο παρουσίασε ένα πλήρες γονιδίωμα για τον Nautilus pompilius.Έχει το μινιμαλιστικό γονιδίωμα μεταξύ των κεφαλόποδων με αλληλουχία, το οποίο είναι 730,58 Mb με contigN50 = 1,1 Mb.Το αποτέλεσμα αξιολόγησης BUSCO είναι 91,31%.Σε συνδυασμό με το μεταγραφικό, το πρωτεόμιο, την οικογένεια γονιδίων και τη φυλογενετική ανάλυση, αυτό το γονιδίωμα παρείχε μια θεμελιώδη αναφορά στις καινοτομίες των κεφαλόποδων, όπως το μάτι της οπής και η βιομεταλλοποίηση.Η έρευνα έδειξε ότι η ζημιά στην πληρότητα του συμπλέγματος γονιδίων Hox μπορεί να σχετίζεται με την εξαφάνιση του κελύφους των Μαλακίων.Είναι σημαντικό ότι πολλαπλές γονιδιωματικές καινοτομίες, συμπεριλαμβανομένων των απωλειών γονιδίων, της ανεξάρτητης συστολής και της επέκτασης συγκεκριμένων οικογενειών γονιδίων και των σχετικών ρυθμιστικών δικτύων τους πιθανότατα διαμόρφωσαν την εξέλιξη του ματιού της καρφίτσας του ναυτίλου.Το γονιδίωμα του ναυτίλου αποτελούσε μια πολύτιμη πηγή για την ανακατασκευή των εξελικτικών σεναρίων και των γονιδιωματικών καινοτομιών που διαμορφώνουν τα υφιστάμενα κεφαλόποδα.
2. Η ανάλυση γονιδιώματος Seadragon παρέχει πληροφορίες για τον φαινότυπο και τον τόπο προσδιορισμού του φύλου του
Συνεργαζόμενη εγκατάσταση: South China Sea Institute of Oceanology, CAS
Περιοδικό: Science Advances
Impact Factor: 14.132
Αυτό το έργο de novo-αλληλουχία αρσενικών και θηλυκών γονιδιωμάτων του κοινού θαλασσοδράγου (Phyllopteryx taeniolatus) και του στενά συγγενικού του είδους, του αυλόψαρου αλιγάτορα (Syngnathoides biaculeatus).Το μέγεθος του γονιδιώματος για το Phyllopteryx taeniolatus είναι ~659 Mb (♂) και ~663 Mb (♀), με contigN50 10,0 Mb και 12,1 Mb.το μέγεθος του γονιδιώματος για το Phyllopteryx taeniolatus είναι 637 Mb (♂) και ~ 648 Mb (♀), με contigN50 18,0 Mb και 21,0 Mb.Μέσω της φυλογενετικής ανάλυσης, ο κοινός θαλασσοδράκος και ο αλιγάτορας είναι αδερφές ταξινομικές ομάδες των Syngnathinae και αποκλίνουν περίπου 27,3 Ma πριν.Τα προφίλ μεταγραφής από μια εξελικτική καινοτομία, τα παραρτήματα που μοιάζουν με φύλλα, δείχνουν ότι ένα σύνολο γονιδίων που συνήθως εμπλέκονται στην ανάπτυξη των πτερυγίων έχουν επιλεγεί καθώς και ένας εμπλουτισμός μεταγραφών για πιθανά γονίδια επισκευής ιστού και ανοσολογικής άμυνας.Ταυτοποιήθηκε ένας υποτιθέμενος καθοριστικός τόπος φύλου που κωδικοποιεί ένα αρσενικό-ειδικό γονίδιο amhr2y που μοιράζεται ο κοινός θαλασσοδράκος και ο αλιγάτορας.Αυτό το έργο παρείχε κρίσιμα στοιχεία για μελέτες προσαρμοστικής εξέλιξης.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-19-2022