2021. aastal oli BMKGENE tunnistajaks 31 De novo genoomiuuringule, mis avaldati edukalt suure mõjuga ajakirjades, mille mõjutegurite kogusumma oli üle 320. Artiklitest 15 olid kaasautorid, neist 4 olid BMKGENE esimesed autorid.
Vahetult pärast 2022. aasta algust on ajakirjades “Natural Genetics” ja “Molecular Plant” avaldatud juba kaks teadusartiklit.Need on järgmised: "Väga heterosügootse litši genoomist pärinevad kaks erinevat haplotüüpi viitavad varajase ja hilise valmimisega kultivaride sõltumatutele kodustamise sündmustele" (Lõuna-Hiina põllumajandusülikooli aianduskolledž ja teaduslikud kaastöötajad viivad läbi litši genoomiuuringud, avaldatud Natural Genetics'is. ) ja "Aegilopsi viie Sitopsise liigi genoomijärjestused ja polüploidse nisu B-subgenoomi päritolu" (viie Sitopsise liigi genoom, mille viis läbi Northeast Normal University professor Bao Liu uurimisrühm.).Vaatame ka need kaks artiklit üle ja jagame neid oma lugejatega.
Heidame nüüd pilgu 2021. aastal avaldatud suurepärastele teadusartiklitele, mille autoriteks on BMK ja meie koostööobjektid.
Taimegenoom – läbimurded mitme liigi osas.
1. Kvaliteetne genoomikomplekt tõstab esile rukki genoomilised omadused ja agronoomiliselt olulised geenid
Koostööasutus: Henani Põllumajandusülikool
Ajakiri: Natural Genetics
Mõjutegur: 38,31
Selles projektis sekveneeriti Hiina eliitrukkisordi Weining rukki genoom.Kokkupandud kontiigid (7,74 Gb) moodustasid 98,47% hinnangulisest genoomi suurusest (7,86 Gb), kusjuures 93,67% kontiigidest (7,25 Gb) oli määratud seitsmele kromosoomile.Korduvad elemendid moodustasid 90, 31% kokkupandud genoomist.Weiningi koostu edasised analüüsid heitsid uut valgust genoomi hõlmavatele geenide dubleerimisele ja nende mõjule tärklise biosünteesi geenidele, keeruliste prolamiini lookuste füüsilisele korraldusele, varajase peamise tunnuse aluseks olevatele geeniekspressiooni tunnustele ja oletatavatele kodustamisega seotud kromosoomipiirkondadele ja lookustele rukkis.See genoomijärjestus lubab kiirendada rukki ja sellega seotud teraviljakultuuride genoomi- ja aretusuuringuid.
2. Roos ilma torgita: genoomsed teadmised, mis on seotud niiskuse kohanemisega
Koostööasutus: Kunmingi botaanikainstituut, Hiina Teaduste Akadeemia
Ajakiri: National Science Review
Mõjutegur: 17,273
Selle projekti raames koguti proove sordist 'Basye's Thornless' (BT, okkadeta Rosa wichuraiana kultivar), 'Old Blush' (OB, rooside kodustamise asutajagenotüüp), nende F1 hübriididest ja BCF1.Ja varre torke arenguga seotud geneetiliste elementide tuvastamiseks loodi kvaliteetne võrdlusgenoomi komplekt.Genoomi suurus on umbes 530,6 Mb.Kokkupandud genoomi kvaliteedi kontrollimiseks viidi läbi analüüs, nagu geneetilise kaardi võrdlus, BUSCO, NGS loeb uuesti kokkupanek, võrdlus OB haplotüübiga, sekveneerimise baasi veamäära kontroll ja genoomi hõlmav LTR koostuindeksi väärtuse kontroll (LAI = 20, 03).See uurimus paljastab tüvetorgede keeruka pärimismustri ja regulatiivse mehhanismi ning andis meile aluse ja uudsed ressursid roosibioloogia ja oluliste tunnustega seotud molekulaarsete markerite kaevandamiseks.
3. Cucumise sünteesitud allopolüploidide kogu genoomi järjestus annab ülevaate allopolüploidiseerimise genoomi evolutsioonist
Koostööasutus: Nanjingi põllumajandusülikool
Ajakiri: Advanced Science
Mõjutegur: 16,801
Selles uuringus kirjeldati sünteetilise allotetraploidi kvaliteetset genoomi, mis saadi kurgi (C. sativus, 2n = 14) ja selle looduslike sugulasliikide (C. hystrix, 2n = 24) vahelise liikidevahelise hübridisatsiooni ja sellele järgnenud kromosoomide dubleerimise abil, mis on esimene. täielikult sekveneeritud sünteetiline allopolüploid.Genoomi kokkupanemisel rakendati järjestuse "PacBio+BioNano+Hi-C+Illumina" töövoogu, mille tulemuseks oli genoomi suurus 530,8 Mb ja kontig N50 = 6,5 Mb.Lugemised määrati 19 pseudokromosoomile ja subgenoomile.Tulemused näitasid, et hübridisatsioon, mitte genoomi dubleerimine, põhjustab enamiku genoomseid muutusi nii tuuma- kui ka cp-genoomides.See viitas sellele, et fikseeritud heterosügootsus tagab C. × hytivuse suurenenud stressiga kohanemise.Tulemused annavad uusi teadmisi taimede polüploidsuse evolutsioonist ja pakuvad tulevaste põllukultuuride jaoks perspektiivset aretusstrateegiat.
4. Genoomi võrdlevad analüüsid Tõstke esile transposooni vahendatud genoomi laienemine ja puuvillas 3D genoomse voltimise evolutsiooniline arhitektuur
Koostööasutus: Huazhongi põllumajandusülikool
Ajakiri: Molecular Biology and Evolution
Mõjutegur: 16,242
Selles projektis kasutati nanopooride sekveneerimist kolme puuvillaliigi genoomi kokkupanemiseks, nimelt: Gossypium rotundifolium (K2, genoomi suurus = 2,44 Gb, contigN50 = 5,33 Mb), G. arboreum (A2, genoomi suurus = 1,62 Gb, contigN50 = Mb) ja 11. G. raimondii (D5, genoomi suurus = 0,75 Gb, contigN50 = 17,04 Gb).Üle 99% kõigist kolmest genoomist pandi kokku Hi-C kaudu.BUSCO analüüsi tulemused on vastavalt 92,5%, 93,9% ja 95,4%.Kõik need numbrid näitasid, et kolm koostugenoomi on võrdluskvaliteediga.Võrdlevad genoomianalüüsid dokumenteerisid liinispetsiifilise TE amplifikatsiooni üksikasjad, mis aitasid kaasa suuri genoomi suuruse erinevusi.See uuring heidab valgust transposooni poolt vahendatud genoomi laienemise rollile kõrgema järgu kromatiini struktuuri arengus taimedes.
5. Miscanthus lutarioripariuse genoomi kromosoomide kokkupanek ja analüüs
Koostööasutus: CAS-i molekulaarsete taimeteaduste tippkeskus
Ajakiri: Nature Communications
Mõjutegur: 14,912
Selles projektis kirjeldati Miscanthus lutarioripariuse genoomi kromosoomi ulatust, ühendades Oxford Nanopore sekveneerimise ja Hi-C tehnoloogiad.2,07 Gb koost katab 96,64% genoomist ja N50 on 1,71 Mb.Umbes 94, 30% kogujärjestustest ankurdati 19 pseudokromosoomi.Võrreldes BAC järjestusega, LAI hindamist, BUSCO hindamist, uuesti kokkupanekut NGS-i andmetega, transkriptsiooniandmete uuesti kokkupanekut hinnati genoomi kvaliteetseks ja järjepidevaks.M. lutarioripariuse allotetraploidset päritolu kinnitatakse tsentromeerse satelliidi korduste abil.M. lutarioripariuse tandem-duplikaatgeenid on funktsionaalselt rikastatud mitte ainult stressireaktsiooni, vaid ka rakuseina biosünteesi osas.Geeni duplikaadid mängivad tõenäoliselt rolli C4 fotosünteesis ja aitavad kaasa Miscanthus C4 fotosünteesile madalal temperatuuril.Uuring andis olulise viite mitmeaastaste taimede uurimisel.
6. Kromosoomitasemel Camptotheca acuminata genoomikomplekt annab ülevaate kamptotetsiini biosünteesi evolutsioonilisest päritolust
Koostööasutus: Sichuani ülikool
Ajakiri: Nature Communications
Mõjutegur: 14,912
See projekt kirjeldas kvaliteetset kromosoomitasemel C. acuminata genoomi koostu, mille genoomi suurus oli 414,95 Mb ja N50 1,47 Mb.Leidsime, et C. acuminata kogeb sõltumatut kogu genoomi dubleerimist ja paljud sellest pärinevad geenid on seotud kamptotetsiini biosünteesiga.LAMT geeni funktsionaalne lahknevus ja kahe SLAS geeni positiivne evolutsioon aitasid seega mõlemad suurel määral kaasa kamptotetsiini biosünteesile C. acuminatas.Tulemused rõhutasid kvaliteetse genoomi koostamise tähtsust sekundaarse metaboliidi evolutsioonilise päritolu geneetiliste muutuste tuvastamisel.
7. Alleel-defineeritud genoom näitab bialleelset diferentseerumist maniokki evolutsiooni käigus
Koostööasutus: Hiina troopiliste põllumajandusteaduste akadeemia
Ajakiri: Molecular Plant
Mõjutegur: 13,162
See projekt koostas Pacific Biosciences (PacBio) sekveneerimisplatvormi abil maniokki võrdlusgenoomi koos contigN50 1,1 Mb.Pärast hindamist BUSCO, LAI indeksi ja suure tihedusega geneetilise kaardi järgi kinnitatakse kokkupandud genoom võrdluskvaliteediga.Üleliigsed piirkonnad tuvastati ja kontiigid ankurdati 18 pseudokromosoomi külge, kasutades Hi-C linke.See manioki kvaliteetne ja alleelidega määratletud etalongenoom on väärtuslik homoloogsete kromosoomide lahknevate bi-alleelide tuvastamisel, võimaldades uurida bi-alleelide diferentseerumist ja ekspressioonidominantsi ning nende aluseks olevaid evolutsioonilisi liikumapanevaid jõude.See hõlbustas uuenduslike aretusstrateegiate väljatöötamist manioki ja teiste väga heterosügootsete põllukultuuride puhul.
8. Genoomilised ülevaated paulownia kiirest kasvust ja Paulownia nõiaharja tekkest
Koostööasutus: Henani Põllumajandusülikool
Ajakiri: Molecular Plant
Mõjutegur: 13,162
Selle projektiga pandi kokku kõrge kvaliteediga 511,6 Mb suurune Paulownia fortunei tuumagenoom, kus 93,2% järjestustest oli ankurdatud 20 pseudokromosoomi külge.Kõrgem fotosünteesi efektiivsus saavutatakse C3 fotosünteesi ja koorehappe metabolismi raja integreerimisega, mis võis kaasa aidata paulownia puude ülikiirele kasvuharjumusele.Täiendav PaWB fütoplasma genoomi sekveneerimine koos funktsionaalsete analüüsidega näitas, et efektor PaWB-SAP54 interakteerub otseselt Paulownia PfSPLa-ga, mis omakorda põhjustab PfSPLa lagunemise ubikvitiini poolt vahendatud raja kaudu ja viib nõiaharja moodustumiseni.Andmed andsid märkimisväärse ülevaate paulownia bioloogiast ja PaWB moodustumise regulatiivsest mehhanismist.
Looma genoom – sügavad ülevaated liikide evolutsioonist
1. Nautilus pompiliuse genoom valgustab silmade evolutsiooni ja biomineraliseerumist
Koostööasutus: Lõuna-Hiina mere okeanoloogia instituut, CAS
Ajakiri: Natural Ecology & Evolution
Mõjutegur: 15,462
See projekt tutvustas Nautilus pompiliuse täielikku genoomi.Sellel on järjestatud peajalgsete hulgas minimalistlik genoom, mis on 730,58 Mb koos kontigN50 = 1,1 Mb.BUSCO hindamistulemus on 91,31%.Koos transkriptoomi, proteoomi, geeniperekonna ja fülogeneetilise analüüsiga andis see genoom põhjapaneva viite peajalgsete uuendustele, nagu pinhole eye ja biomineralisatsioon.Uuring näitas, et Hoxi geeniklastri täielikkuse kahjustus võib olla seotud molluskite kesta kadumisega.Oluline on see, et nautiluse nööpaugu silma arengut kujundasid tõenäoliselt mitmed genoomilised uuendused, sealhulgas geenikadu, spetsiifiliste geeniperekondade ja nendega seotud regulatiivsete võrkude sõltumatu kokkutõmbumine ja laienemine.Nautiluse genoom oli väärtuslik ressurss evolutsiooniliste stsenaariumide ja genoomiliste uuenduste rekonstrueerimiseks, mis kujundavad olemasolevaid peajalgseid.
2. Seadragoni genoomi analüüs annab ülevaate selle fenotüübist ja soo määramise lookusest
Koostööasutus: Lõuna-Hiina mere okeanoloogia instituut, CAS
Ajakiri: Science Advances
Mõjutegur: 14,132
Selle projektiga sekveneeriti de novo hariliku merirakoni (Phyllopteryx taeniolatus) ja selle lähedalt seotud liigi, alligaator-piipkala (Syngnathoides biaculatus) isas- ja emasgenoomid.Phyllopteryx taeniolatus'e genoomi suurus on ~ 659 Mb (♂) ja ~ 663 Mb (♀), contigN50 on 10,0 Mb ja 12,1 mb.Phyllopteryx taeniolatus'e genoomi suurus on 637 Mb (♂) ja ~ 648 Mb (♀), contigN50 on 18,0 Mb ja 21,0 Mb.Fülogeneetilise analüüsi põhjal on harilik meriragon ja alligaator-piipkala Syngnathinae sõsartaksonid ja lahknesid umbes 27,3 miljonit aastat tagasi.Evolutsioonilise uudsuse, lehtedetaoliste lisade, transkriptsiooniprofiilid näitavad, et koopteeritud on tavaliselt uimede arenguga seotud geenide kogum, samuti võimalike kudede parandamise ja immuunkaitse geenide transkriptsioonide rikastamine.Tuvastati oletatav sugu määrav lookus, mis kodeerib isastele spetsiifilist amhr2y geeni, mida jagavad harilikud mereragonid ja alligaatorid.See projekt andis kriitilisi tõendeid adaptiivse evolutsiooni uuringute jaoks.
Postitusaeg: 19. september 2022