Vuonna 2021 BMKGENE todisti 31 De novo -genomitutkimusta, jotka julkaistiin menestyksekkäästi vaikuttavissa aikakauslehdissä, joiden kokonaisvaikutustekijät olivat yli 320. Artikkeleista 15 oli mukana kirjoittamassa, joista 4 oli BMKGENE:n ensimmäisiä kirjoittajia.
Heti vuoden 2022 alun jälkeen "Natural Genetics" ja "Molecular Plant" -lehdessä on julkaistu jo kaksi tutkimusartikkelia.Ne ovat: "Kaksi erilaista haplotyyppiä erittäin heterotsygoottisesta litsigenomista viittaavat itsenäisiin kesyttämistapahtumiin varhain ja myöhään kypsyville lajikkeille" (Lychee genomitutkimus, College of Horticulture, Etelä-Kiinan maatalousyliopisto ja tieteelliset yhteistyökumppanit, julkaistu Natural Geneticsissä. ) ja "Aegilopsin viiden Sitopsis-lajin genomisekvenssit ja polyploidisen vehnän B-subgenomin alkuperä" (Five Sitopsis -lajin genomi, professori Bao Liun Northeast Normal Universityn tutkimusryhmä.).Tarkistamme myös nämä kaksi artikkelia ja jaamme ne lukijoidemme kanssa.
Katsotaanpa nyt BMK:n ja yhteistyölaitostemme yhdessä kirjoittamia erinomaisia vuodelta 2021 julkaistuja tutkimusartikkeleita.
Kasvien genomi – läpimurtoja useissa lajeissa.
1. Korkealaatuinen genomikokoonpano korostaa rukiin genomiominaisuuksia ja agronomisesti tärkeitä geenejä
Yhteistyölaitos: Henan Agricultural University
Lehti: Natural Genetics
Vaikutuskerroin: 38,31
Tässä projektissa sekvensoitiin kiinalaisen ruislajikkeen Weiningin genomi.Kokoonpanot (7,74 Gb) edustivat 98,47 % arvioidusta genomin koosta (7,86 Gb), ja 93,67 % jatkuvista (7,25 Gb) oli osoitettu seitsemään kromosomiin.Toistuvat elementit muodostivat 90,31 % kootusta genomista.Weining-kokoonpanon lisäanalyysit tuovat uutta valoa genomin laajuisiin geenien päällekkäisyyksiin ja niiden vaikutukseen tärkkelyksen biosynteesigeeneihin, monimutkaisten prolamiinilokusten fysikaaliseen järjestykseen, varhaisen suuntausominaisuuden taustalla oleviin geeniekspressioominaisuuksiin ja oletettuihin kesytykseen liittyviin kromosomialueisiin ja -lokuksiin rukiissa.Tämä genomisekvenssi lupaa nopeuttaa rukiin ja siihen liittyvien viljakasvien genomi- ja jalostustutkimuksia.
2.Rose ilman piikkejä: genominen oivalluksia kosteuden mukautumiseen
Yhteistyölaitos: Kunming Institute of Botany, Kiinan tiedeakatemia
Journal: National Science Review
Vaikutuskerroin: 17,273
Tässä projektissa kerättiin näytteitä 'Basye's Thornless' (BT, Rosa wichuraianan piikteetön lajike), 'Old Blush' (OB, ruusujen kesytyksen perustajagenotyyppi), niiden F1-hybrideistä ja BCF1:stä.Ja korkealaatuinen referenssigenomikokoonpano luotiin varren piikkien kehittymiseen liittyvien geneettisten elementtien tunnistamiseksi.Genomin koko on noin 530,6 Mb.Koonneen genomin laadun varmistamiseksi suoritettiin analyysi, kuten geneettisen kartan vertailu, BUSCO, NGS lukee uudelleenkokoonpano, vertailu OB-haplotyyppiin, sekvensoinnin perusvirhesuhteen kontrolli ja genominlaajuinen LTR-kokoonpanoindeksin arvon tarkistus (LAI=20,03).Tämä tutkimus paljastaa varren piikkien monimutkaisen periytymismallin ja säätelymekanismin ja tarjosi meille perustan ja uusia resursseja tutkia ruusubiologiaa ja tärkeisiin piirteisiin liittyviä molekyylimarkkereita.
3. Cucumisissa syntetisoitujen allopolyploidien koko genomisekvenssi paljastaa näkemyksiä allopolyploidisaation genomin evoluutiosta
Yhteistyölaitos: Nanjingin maatalousyliopisto
Journal: Advanced Science
Vaikutuskerroin: 16,801
Tämä tutkimus raportoi synteettisen allotetraploidin korkealaatuisesta genomista, joka on saatu käyttämällä interspesifistä hybridisaatiota kurkun (C. sativus, 2n = 14) ja sen villien sukulajien (C. hystrix, 2n = 24) välillä ja sitä seuraavaa kromosomien monistumista, joka on ensimmäinen täysin sekvensoitu synteettinen allopolyploidi.Genomin kokoonpano sovelsi "PacBio+BioNano+Hi-C+Illumina" -sekvensoinnin työnkulkua, jolloin genomin koko oli 530,8 Mb ja jatkuva N50 = 6,5 Mb.Lukemat osoitettiin 19 pseudokromosomille ja alagenomille.Tulokset osoittivat, että hybridisaatio, pikemminkin kuin genomin kaksinkertaistuminen, aiheuttaa suurimman osan genomimuutoksista sekä ydin- että cp-genomeissa.Se ehdotti, että kiinteä heterotsygoottisuus tarjoaa C. ×hytivuksen lisääntyneen stressisopeutumisen.Tulokset tarjoavat uusia näkemyksiä kasvien polyploidian evoluutiosta ja tarjoavat tulevaisuuden viljelykasveille tulevaisuuden jalostusstrategian.
4. Vertailevat genomianalyysit Korosta transposonivälitteistä genomin laajenemista ja puuvillan 3D-genomisen taittamisen evoluutioarkkitehtuuria
Yhteistyölaitos: Huazhongin maatalousyliopisto
Lehti: Molecular Biology and Evolution
Vaikutuskerroin: 16,242
Tässä projektissa käytettiin nanopore-sekvensointia kolmen puuvillalajin genomin kokoamiseen, nimittäin: Gossypium rotundifolium (K2, genomin koko = 2,44 Gb, contigN50 = 5,33 Mb), G. arboreum (A2, genomin koko = 1,62 Gb, contigN50 = Mb) ja 11. G. raimondii (D5, genomin koko = 0,75 Gb, contigN50 = 17,04 Gb).Yli 99 % kaikista kolmesta genomista koottiin Hi-C:n kautta.BUSCO-analyysin tulokset ovat 92,5 %, 93,9 % ja 95,4 %.Kaikki nämä numerot osoittivat, että kolme kokoonpanogenomia ovat referenssilaatua.Vertailevat genomianalyysit dokumentoivat linjaspesifisen TE:n monistumisen yksityiskohdat, mikä myötävaikutti suuriin genomin kokoeroihin.Tämä tutkimus valaisee transposonivälitteisen genomin laajenemisen roolia korkeamman asteen kromatiinirakenteen kehittymisessä kasveissa.
5. Miscanthus lutarioriparius -genomin kromosomimittakaavainen kokoonpano ja analyysi
Yhteistyölaitos: CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences
Lehti: Nature Communications
Vaikutuskerroin: 14,912
Tämä projekti raportoi Miscanthus lutarioriparius -genomin kromosomilaajuisesta kokoonpanosta yhdistämällä Oxford Nanopore -sekvensoinnin ja Hi-C-tekniikat.2,07 Gb:n kokoonpano kattaa 96,64 % genomista ja N50:n jatkuvuus on 1,71 Mb.Noin 94,30 % kokonaissekvensseistä ankkuroi 19 pseudokromosomiin.Vertaamalla BAC-sekvenssiin, LAI-arviointiin, BUSCO-arviointiin, uudelleenkokoonpanoon NGS-tietojen kanssa, transkriptitietojen uudelleen kokoamisen avulla genomi arvioitiin korkealaatuiseksi ja jatkuvuuteen.M. lutarioripariuksen allotetraploidinen alkuperä varmistetaan käyttämällä sentromeerisiä satelliittitoistoja.M. lutarioripariuksen tandem-kaksoisgeenit ovat toiminnallisesti rikastuneita paitsi stressivasteeseen, myös soluseinän biosynteesiin liittyvissä olosuhteissa.Geenin kaksoiskappaleilla on todennäköisesti rooli C4-fotosynteesissä ja ne edistävät Miscanthus C4 -fotosynteesiä alhaisessa lämpötilassa.Tutkimus tarjosi tärkeän lähtökohdan monivuotisten kasvien tutkimiseen.
6. Kromosomitason Camptotheca acuminata genomikokoonpano tarjoaa näkemyksiä kamptotesiinin biosynteesin evoluutiosta
Yhteistyölaitos: Sichuanin yliopisto
Lehti: Nature Communications
Vaikutuskerroin: 14,912
Tämä projekti raportoi korkealaatuisesta kromosomitason C. acuminata genomikokoonpanosta, jonka genomin koko oli 414,95 Mb ja jatkuva N50 1,47 Mb.Havaitsimme, että C. acuminata kokee itsenäisen koko genomin monistumisen ja monet siitä peräisin olevat geenit liittyvät kamptotesiinin biosynteesiin.LAMT-geenin toiminnallinen ero ja kahden SLAS-geenin positiivinen evoluutio vaikuttivat siten suuresti kamptotesiinin biosynteesiin C. acuminatassa.Tulokset korostivat korkealaatuisen genomin kokoonpanon merkitystä sekundäärisen metaboliitin evoluution alkuperän geneettisten muutosten tunnistamisessa.
7. Alleelimääritelty genomi paljastaa kaksialleelisen erilaistumisen maniokin evoluution aikana
Yhteistyölaitos: Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences
Lehti: Molecular Plant
Vaikutuskerroin: 13,162
Tämä projekti kokosi viitegenomin maniokille contigN50 1,1 Mb:n kanssa käyttämällä Pacific Biosciences (PacBio) -sekvensointialustaa.BUSCO:n, LAI-indeksin ja suuren tiheyden geneettisen kartan arvioinnin jälkeen koottu genomi vahvistetaan referenssilaatuiseksi.Redundantit alueet tunnistettiin ja jatkumot ankkuroitiin 18 pseudokromosomiin käyttämällä Hi-C-linkkejä.Tämä korkealaatuinen ja alleelimääritelty maniokki-referenssigenomi on arvokas homologisten kromosomien erilaisten bi-alleelien tunnistamisessa, mikä mahdollistaa bialleelien erilaistumisen ja ilmentymisdominanssin sekä niiden taustalla olevien evoluution liikkeellepanevien voimien tutkimisen.Se helpotti innovatiivisia jalostusstrategioita maniokissa ja muissa erittäin heterotsygoottisissa viljelykasveissa.
8. Genominen oivalluksia paulownioiden nopeasta kasvusta ja Paulownian noidan luudan muodostumisesta
Yhteistyölaitos: Henanin maatalousyliopisto
Lehti: Molecular Plant
Vaikutuskerroin: 13,162
Tämä projekti kokosi korkealaatuisen Paulownia fortunein ydingenomin, kooltaan 511,6 Mb, ja 93,2 % sekvensseistä oli ankkuroitu 20 pseudokromosomiin.Korkeampi fotosynteesitehokkuus saavutetaan integroimalla C3-fotosynteesi ja crassulacean-hapon aineenvaihduntareitti, mikä on saattanut myötävaikuttaa paulowniapuiden erittäin nopeaan kasvutapaan.PaWB-fytoplasman ylimääräinen genomin sekvensointi yhdistettynä toiminnallisiin analyyseihin osoitti, että efektori PaWB-SAP54 on suoraan vuorovaikutuksessa Paulownia PfSPLa:n kanssa, mikä puolestaan aiheuttaa PfSPLa:n hajoamista ubikitiinivälitteisellä reitillä ja johtaa noidan luudan muodostumiseen.Tiedot tarjosivat merkittäviä oivalluksia paulownioiden biologiaan ja PaWB:n muodostumisen säätelymekanismiin.
Eläinten genomi – syvällisiä näkemyksiä lajien evoluutiosta
1. Nautilus pompiliuksen genomi valaisee silmän evoluutiota ja biomineralisaatiota
Yhteistyölaitos: South China Sea Institute of Oceanology, CAS
Lehti: Natural Ecology & Evolution
Vaikutuskerroin: 15,462
Tämä projekti esitteli Nautilus pompiliuksen täydellisen genomin.Sillä on sekvensoitujen pääjalkaisten joukossa minimalistinen genomi, joka on 730,58 Mb contigN50 = 1,1 Mb.BUSCO-arvioinnin tulos on 91,31 %.Yhdessä transkription, proteomin, geeniperheen ja fylogeneettisen analyysin kanssa tämä genomi tarjosi perustavanlaatuisen viittauksen pääjalkaisten innovaatioihin, kuten neulanreikäsilmään ja biomineralisaatioon.Tutkimus osoitti, että vahinko Hox-geeniklusterin täydellisyydelle saattaa liittyä nilviäisten kuoren katoamiseen.Tärkeää on, että monet genomiset innovaatiot, mukaan lukien geenien häviäminen, tiettyjen geeniperheiden ja niihin liittyvien säätelyverkostojen riippumaton supistuminen ja laajentaminen, todennäköisesti muovasivat nautiluksen neulanreikäsilmän kehitystä.Nautiluksen genomi oli arvokas resurssi olemassa olevia pääjalkaisia muotoilevien evoluution skenaarioiden ja genomisen innovaatioiden rekonstruoinnissa.
2. Sealohikäärmeen genomianalyysi antaa käsityksen sen fenotyypistä ja sukupuolen määrityspaikasta
Yhteistyölaitos: South China Sea Institute of Oceanology, CAS
Lehti: Science Advances
Vaikutuskerroin: 14,132
Tämä projekti de novo -sekvensoi uros- ja naarasgenomit tavallisista meripapereista (Phyllopteryx taeniolatus) ja sen läheistä sukulajia, alligaattoripiippukalaa (Syngnathoides biaculeatus).Phyllopteryx taeniolatuksen genomikoko on ~659 Mb (♂) ja ~ 663 Mb (♀), contigN50:n ollessa 10,0 Mb ja 12,1 mb.Phyllopteryx taeniolatuksen genomikoko on 637 Mb (♂) ja ~ 648 Mb (♀), contigN50 on 18,0 Mb ja 21,0 Mb.Fylogeneettisen analyysin perusteella merirokko ja alligaattoripiippukala ovat Syngnathinaen sisartaksoneja, ja ne erosivat noin 27,3 miljoonaa vuotta sitten.Transkriptioprofiilit evoluution uutuudesta, lehtimäisistä lisäkkeistä, osoittavat, että joukko geenejä, jotka tyypillisesti osallistuvat evien kehitykseen, on otettu käyttöön sekä transkriptien rikastuminen mahdollisia kudosten korjaus- ja immuunipuolustusgeenejä varten.Tunnistettiin oletettu sukupuolen määräävä lokus, joka koodaa urosspesifistä amhr2y-geeniä, jota jakavat tavallinen merirakon ja alligaattoripiippukala.Tämä projekti tarjosi kriittistä näyttöä adaptiivisen evoluution tutkimuksille.
Postitusaika: 19.9.2022