در سال 2021، BMKGENE شاهد 31 تحقیق ژنوم De novo بود که با موفقیت در مجلات با تأثیرگذاری بالا با ضریب تأثیر کل بیش از 320 منتشر شد. 15 مقاله با هم نویسندگی شدند.
درست پس از آغاز سال 2022، دو مقاله تحقیقاتی به ترتیب در مجلات "ژنتیک طبیعی" و "گیاه مولکولی" منتشر شده است.آنها عبارتند از، "دو هاپلوتیپ واگرا از یک ژنوم لیچی بسیار هتروزیگوت، رویدادهای اهلی شدن مستقل را برای ارقام زودرس و دیررس نشان می دهد" (تحقیق ژنوم لیچی، انجام شده توسط کالج باغبانی، دانشگاه کشاورزی جنوب چین، و همکاران علمی، منتشر شده در ژنتیک طبیعی). ) و "توالی های ژنومی پنج گونه Sitopsis از Aegilops و منشا زیر ژنوم گندم پلی پلوئید B" (ژنوم پنج گونه Sitopsis، انجام شده توسط تیم تحقیقاتی پروفسور بائو لیو از دانشگاه نرمال شمال شرقی).ما همچنین این دو مقاله را بررسی کرده و با خوانندگان خود به اشتراک خواهیم گذاشت.
اکنون، بیایید نگاهی اجمالی به مقالات تحقیقاتی عالی منتشر شده در سال 2021 که توسط BMK و امکانات مشترک ما منتشر شده است بیندازیم.
ژنوم گیاه - پیشرفت در چند گونه.
1. یک مجموعه ژنومی با کیفیت بالا ویژگی های ژنومی چاودار و ژن های مهم زراعی را برجسته می کند.
مرکز همکاری: دانشگاه کشاورزی هنان
مجله: ژنتیک طبیعی
ضریب تاثیر: 38.31
در این پروژه، ژنوم چاودار Weining، یک رقم نخبه چاودار چینی، توالی یابی شد.کانتیگ های مونتاژ شده (7.74 گیگابیت) 98.47 درصد از اندازه ژنوم تخمینی (7.86 گیگابیت) را تشکیل می دهند، با 93.67 درصد از کانتیگ ها (7.25 گیگابایت) به هفت کروموزوم اختصاص داده شده است.عناصر تکراری 90.31 درصد از ژنوم مونتاژ شده را تشکیل می دادند.تجزیه و تحلیل‌های بیشتر مجموعه Weining نور جدیدی را بر تکرار ژن‌های گسترده ژنوم و تأثیر آنها بر ژن‌های بیوسنتز نشاسته، سازمان‌دهی فیزیکی جایگاه‌های پیچیده پرولامین، ویژگی‌های بیان ژن زیربنایی صفت عنوان اولیه و مناطق کروموزومی مرتبط با اهلی‌سازی و جایگاه‌های موجود در چاودار نشان می‌دهد.این توالی ژنومی نوید تسریع مطالعات ژنومی و اصلاحی در چاودار و محصولات غلات مرتبط را می دهد.
2. گل رز بدون خار: بینش ژنومی مرتبط با سازگاری با رطوبت
مرکز همکاری: موسسه گیاه شناسی کونمینگ، آکادمی علوم چین
مجله: National Science Review
ضریب تاثیر: 17.273
در این پروژه، نمونه‌هایی از Basye's Thornless (BT، رقم بدون خار از Rosa wichuraiana)، سرخ‌رنگ قدیمی (OB، ژنوتیپ پایه‌گذار در اهلی‌سازی گل رز)، هیبرید F1 و BCF1 آنها جمع‌آوری شد.و یک مجموعه ژنوم مرجع با کیفیت بالا برای شناسایی عناصر ژنتیکی مرتبط با رشد خاردار ساقه تولید شد.اندازه ژنوم حدود 530.6 مگابایت است.برای تأیید کیفیت ژنوم مونتاژ شده، آنالیزهایی مانند مقایسه نقشه ژنتیکی، BUSCO، مونتاژ مجدد قرائت‌های NGS، مقایسه با هاپلوتیپ OB، کنترل نرخ خطای پایه توالی و بررسی مقدار شاخص مونتاژ LTR در سطح ژنوم (LAI=20.03) انجام شد.این تحقیق الگوی وراثت پیچیده و مکانیسم تنظیمی خارهای ساقه را نشان می دهد و پایه و منابع جدیدی را برای مطالعه زیست شناسی گل رز و استخراج نشانگرهای مولکولی مرتبط با صفات مهم در اختیار ما قرار می دهد.
3. توالی کل ژنوم آلوپلیپلوئیدهای سنتز شده در کوکومیس بینش هایی را در مورد تکامل ژنوم آلوپلیپلوئیدی شدن آشکار می کند.
مرکز همکاری: دانشگاه کشاورزی نانجینگ
مجله: علوم پیشرفته
ضریب تاثیر: 16.801
این مطالعه ژنوم با کیفیت بالا یک آلوتراپلوئید مصنوعی را گزارش کرد که با استفاده از هیبریداسیون بین گونه ای بین خیار (C. sativus, 2n = 14) و گونه های خویشاوند وحشی آن (C. hystrix, 2n = 24) و متعاقب آن تکرار کروموزوم به دست آمده است که اولین مورد است. آلو پلی پلوئید مصنوعی کاملا توالی شدهمونتاژ ژنوم جریان کار توالی یابی «PacBio+BioNano+Hi-C+Illumina» را اعمال کرد که منجر به اندازه ژنوم 530.8 مگابایت و تعداد N50 = 6.5 مگابایت شد.خواندن به 19 شبه کروموزوم و زیر ژنوم اختصاص داده شد.نتایج نشان داد که هیبریداسیون، به جای تکرار ژنوم، باعث اکثر تغییرات ژنومی در هر دو ژنوم هسته ای و cp می شود.نشان داد که هتروزیگوسیتی ثابت C.×hytivus را با افزایش سازگاری با استرس فراهم می کند.نتایج بینش جدیدی در مورد تکامل پلی پلوئیدی گیاهی ارائه می دهد و یک استراتژی اصلاحی آینده نگر برای محصولات آینده ارائه می دهد.
4-تجزیه و تحلیل ژنوم مقایسه ای برجسته گسترش ژنوم با واسطه ترانسپوزون و معماری تکاملی تاشوی سه بعدی ژنومی در پنبه
تسهیلات همکاری: دانشگاه کشاورزی Huazhong
مجله: زیست شناسی مولکولی و تکامل
ضریب تاثیر: 16.242
این پروژه از Nanopore Sequencing برای جمع آوری ژنوم سه گونه پنبه استفاده کرد که عبارتند از: Gossypium rotundifolium (K2، اندازه ژنوم = 2.44Gb، contigN50 = 5.33Mb)، G. arboreum (A2، اندازه ژنوم = 1.62Gb، و contigN50.69 = M. G. raimondii (D5، اندازه ژنوم = 0.75Gb، contigN50 = 17.04 Gb).بیش از 99 درصد از هر سه ژنوم از طریق Hi-C جمع آوری شدند.نتایج تحلیل BUSCO به ترتیب 92.5%، 93.9% و 95.4% می باشد.همه این اعداد نشان داد که سه ژنوم مونتاژی درجه مرجع هستند.تجزیه و تحلیل های ژنوم مقایسه ای جزئیات تقویت TE ویژه دودمان را که به تفاوت های بزرگ اندازه ژنوم کمک می کند، مستند کرد.این مطالعه نقش گسترش ژنوم با واسطه ترانسپوزون را در تکامل ساختار کروماتین درجه بالاتر در گیاهان روشن می کند.
5. مونتاژ در مقیاس کروموزوم و تجزیه و تحلیل ژنوم محصول زیست توده Miscanthus lutarioriparius
مرکز همکاری: مرکز CAS برای تعالی در علوم گیاهی مولکولی
مجله: ارتباطات طبیعت
ضریب تاثیر: 14.912
این پروژه یک مجموعه در مقیاس کروموزوم ژنوم Miscanthus lutarioriparius را با ترکیب توالی‌یابی نانوپوره آکسفورد و فناوری‌های Hi-C گزارش کرد.مجموعه 2.07 گیگابایتی 96.64 درصد از ژنوم را پوشش می دهد، با N50 مجموع 1.71 مگابایت.حدود 94.30 درصد از کل توالی ها در 19 شبه کروموزوم لنگر انداخته بودند.از طریق مقایسه با توالی BAC، ارزیابی LAI، ارزیابی BUSCO، مونتاژ مجدد با داده‌های NGS، مونتاژ مجدد داده‌های رونوشت، ژنوم به عنوان با کیفیت و تداوم ارزیابی شد.منشأ آلوتراپلوئید M. lutarioriparius با استفاده از تکرارهای ماهواره ای سانترومر تایید شده است.ژن های تکراری پشت سر هم M. lutarioriparius نه تنها از نظر پاسخ به استرس، بلکه از نظر بیوسنتز دیواره سلولی غنی شده اند.ژن های تکراری احتمالاً در فتوسنتز C4 نقش دارند و در فتوسنتز Miscanthus C4 در دمای پایین نقش دارند.این تحقیق مرجع مهمی برای مطالعه گیاهان چند ساله ارائه کرد.
6. مجموعه ژنوم Camptotheca acuminata در سطح کروموزوم، بینش هایی را در مورد منشاء تکاملی بیوسنتز کمپتوتسین ارائه می دهد.
مرکز همکاری: دانشگاه سیچوان
مجله: ارتباطات طبیعت
ضریب تاثیر: 14.912
این پروژه یک مجموعه ژنومی با کیفیت بالا در سطح کروموزوم C. acuminata با اندازه ژنوم 414.95Mb و contingN50 1.47Mb را گزارش کرد.ما دریافتیم که C. acuminata یک تکرار مستقل از کل ژنوم را تجربه می‌کند و ژن‌های متعددی که از آن مشتق شده‌اند به بیوسنتز کمپتوتسین مربوط می‌شوند.واگرایی عملکردی ژن LAMT و تکامل مثبت دو ژن SLAS، بنابراین، هر دو تا حد زیادی به بیوسنتز کمپتوتسین در C. acuminata کمک کردند.نتایج بر اهمیت مونتاژ ژنوم با کیفیت بالا در شناسایی تغییرات ژنتیکی در منشا تکاملی یک متابولیت ثانویه تاکید کرد.
7. ژنوم تعریف شده با آلل، تمایز دو آللی را در طول تکامل کاساوا نشان می دهد.
مرکز همکاری: آکادمی علوم کشاورزی گرمسیری چین
مجله: گیاه مولکولی
ضریب تاثیر: 13.162
این پروژه با استفاده از پلت فرم توالی یابی Pacific Biosciences (PacBio) یک ژنوم مرجع برای کاساوا با contigN50 1.1Mb جمع آوری کرد.پس از ارزیابی توسط BUSCO، شاخص LAI و نقشه ژنتیکی با چگالی بالا، ژنوم مونتاژ شده به عنوان درجه مرجع تایید شد.نواحی زائد شناسایی شدند و پیوندها با استفاده از پیوندهای Hi-C بر روی 18 شبه کروموزوم لنگر انداختند.این ژنوم مرجع با کیفیت بالا و آلل تعریف شده برای کاساوا در شناسایی دو آلل های واگرا در کروموزوم های همولوگ ارزشمند است و به بررسی تمایز و بیان تسلط دو آلل ها و نیروهای محرکه تکاملی آنها کمک می کند.این روش استراتژی های اصلاحی نوآورانه را در کاساوا و سایر محصولات بسیار هتروزیگوت تسهیل کرد.
8. بینش ژنومی در مورد رشد سریع پائولونیا و تشکیل جارو جادوگران پائولونیا
تسهیلات همکاری: دانشگاه کشاورزی هنان
مجله: گیاه مولکولی
ضریب تاثیر: 13.162
این پروژه یک ژنوم هسته ای با کیفیت بالا از Paulownia fortunei با اندازه 511.6 مگابایت با 93.2٪ از توالی ها به 20 شبه کروموزوم متصل شده است.بازده فتوسنتزی بالاتر از طریق یکپارچه سازی فتوسنتز C3 و مسیر متابولیسم اسید کراسولاسین حاصل می شود که ممکن است به عادت رشد بسیار سریع درختان پالونیا کمک کرده باشد.توالی ژنوم اضافی فیتوپلاسمای PaWB، همراه با آنالیزهای عملکردی، نشان داد که عامل PaWB-SAP54 به طور مستقیم با پالونیا PfSPLA تعامل دارد، که به نوبه خود باعث تخریب PfSPLA توسط مسیر واسطه یوبیکوئیتین می شود و منجر به تشکیل جارو جادوگران می شود.داده‌ها بینش‌های قابل‌توجهی را در مورد بیولوژی پائولونیا و مکانیسم تنظیمی برای تشکیل PaWB ارائه می‌کنند.
ژنوم حیوانات - بینش عمیق از تکامل گونه ها
1. ژنوم Nautilus pompilius تکامل چشم و بیومرینالیزاسیون را روشن می کند.
مرکز همکاری: موسسه اقیانوس شناسی دریای چین جنوبی، CAS
مجله: اکولوژی و تکامل طبیعی
ضریب تاثیر: 15.462
این پروژه یک ژنوم کامل برای Nautilus pompilius ارائه کرد.این ژنوم مینیمالیستی در میان سفالوپودهای توالی شده دارد که 730.58 مگابایت با contigN50 = 1.1 مگابایت است.نتیجه ارزیابی BUSCO 91.31٪ است.همراه با رونوشت، پروتئوم، خانواده ژن و تجزیه و تحلیل فیلوژنتیک، این ژنوم یک مرجع اساسی در مورد نوآوری های سفالوپود، مانند چشم سوراخ و بیومینرالیزاسیون ارائه کرد.این تحقیق نشان داد که آسیب به کامل بودن خوشه ژنی Hox ممکن است با ناپدید شدن پوسته نرم تنان مرتبط باشد.نکته مهم، نوآوری‌های ژنومی متعدد از جمله از دست دادن ژن، انقباض مستقل و گسترش خانواده‌های ژنی خاص و شبکه‌های نظارتی مرتبط با آنها احتمالاً تکامل چشم سوراخ ناتیلوس را شکل داده است.ژنوم ناتیلوس منبع ارزشمندی برای بازسازی سناریوهای تکاملی و نوآوری‌های ژنومی است که سفالوپودهای موجود را شکل می‌دهد.
2. تجزیه و تحلیل ژنوم Seadragon بینش هایی را در مورد فنوتیپ و مکان تعیین جنسیت آن ارائه می دهد.
مرکز همکاری: موسسه اقیانوس شناسی دریای چین جنوبی، CAS
مجله: پیشرفت های علم
ضریب تاثیر: 14.132
این پروژه توالی نوین ژنوم نر و ماده اژدهای دریایی معمولی (Phyllopteryx taeniolatus) و گونه‌های نزدیک به آن، ماهی لوله تمساح (Syngnathoides biaculeatus) را بررسی می‌کند.اندازه ژنوم برای Phyllopteryx taeniolatus ~659 Mb (♂) و ~663 Mb (♀) است، با contigN50 10.0Mb و 12.1mb.اندازه ژنوم برای Phyllopteryx taeniolatus 637 Mb (♂) و ~648 Mb (♀) است، با contigN50 18.0Mb و 21.0Mb.از طریق تجزیه و تحلیل فیلوژنتیک، اژدهای دریایی معمولی و لوله ماهی تمساح تاکسون خواهر Syngnathinae هستند و حدود 27.3 میلیون سال پیش از هم جدا شدند.پروفایل‌های رونویسی از یک تازگی تکاملی، زائده‌های برگ‌مانند، نشان می‌دهد که مجموعه‌ای از ژن‌هایی که معمولاً در رشد باله‌ها نقش دارند و همچنین غنی‌سازی رونوشت‌ها برای ژن‌های بالقوه ترمیم بافت و دفاع ایمنی انتخاب شده‌اند.یک منبع مفروض تعیین‌کننده جنسیت که یک ژن amhr2y اختصاصی نر را رمزگذاری می‌کند که توسط ماهی‌های دریایی معمولی و ماهی تمساح مشترک است شناسایی شد.این پروژه شواهد مهمی برای مطالعات تکامل تطبیقی ارائه کرد.
زمان ارسال: سپتامبر 19-2022