En 2021, BMKGENE a vu 31 recherches de novo sur le génome publiées avec succès dans des revues à fort impact avec des facteurs d'impact totaux supérieurs à 320. 15 des articles ont été co-écrits, 4 d'entre eux ont été co-écrits en tant que premiers auteurs par BMKGENE.
Juste après le début de l’année 2022, deux articles de recherche ont déjà été publiés respectivement dans les revues « Natural Genetics » et « Molecular Plant ».Il s'agit de « Deux haplotypes divergents provenant d'un génome de litchi hautement hétérozygote suggèrent des événements de domestication indépendants pour les cultivars à maturation précoce et tardive » (recherche sur le génome du litchi, menée par le Collège d'horticulture, l'université agricole de Chine du Sud et des collaborateurs scientifiques, publiée sur Natural Genetics. ), et « Séquences génomiques des cinq espèces de Sitopsis d'Aegilops et origine du sous-génome B polyploïde du blé » (Génome de cinq espèces de Sitopsis, mené par l'équipe de recherche du professeur Bao Liu de la Northeast Normal University.).Nous passerons également en revue ces deux articles et les partagerons avec nos lecteurs.
Jetons maintenant un coup d'œil aux excellents articles de recherche publiés en 2021, co-écrits par BMK et nos installations collaborées.
Génome végétal – Percées sur plusieurs espèces.
1.Un assemblage génomique de haute qualité met en évidence les caractéristiques génomiques du seigle et les gènes agronomiquement importants
Installation collaborative : Université agricole du Henan
Journal : Génétique naturelle
Facteur d'impact : 38,31
Dans ce projet, le génome du seigle Weining, une variété élite de seigle chinois, a été séquencé.Les contigs assemblés (7,74 Go) représentaient 98,47 % de la taille estimée du génome (7,86 Go), avec 93,67 % des contigs (7,25 Go) attribués à sept chromosomes.Les éléments répétitifs constituaient 90,31 % du génome assemblé.Des analyses plus approfondies de l'assemblage de Weining ont apporté un nouvel éclairage sur les duplications de gènes à l'échelle du génome et leur impact sur les gènes de biosynthèse de l'amidon, l'organisation physique des locus complexes de prolamine, les caractéristiques d'expression génique sous-jacentes au trait d'épiaison précoce et les régions et loci chromosomiques putatifs associés à la domestication dans le seigle.Cette séquence génomique promet d’accélérer les études génomiques et de sélection du seigle et des céréales associées.
2.Rose sans piquant : connaissances génomiques liées à l’adaptation à l’humidité
Installation collaborative : Institut de botanique de Kunming, Académie chinoise des sciences
Revue : Revue nationale des sciences
Facteur d'impact : 17,273
Dans ce projet, des échantillons de 'Basye's Thornless' (BT, un cultivar sans piquants de Rosa wichuraiana), 'Old Blush' (OB, un génotype fondateur dans la domestication des roses), leurs hybrides F1 et BCF1 ont été collectés.Et un assemblage génomique de référence de haute qualité a été généré pour identifier les éléments génétiques liés au développement des piquants sur la tige.La taille du génome est d'environ 530,6 Mo.Pour vérifier la qualité du génome assemblé, des analyses telles que la comparaison de cartes génétiques, le réassemblage de lectures BUSCO, NGS, la comparaison avec l'haplotype OB, le contrôle du taux d'erreur de base de séquençage et la vérification de la valeur de l'indice d'assemblage LTR à l'échelle du génome (LAI = 20,03) ont été effectuées.Cette recherche révèle le modèle complexe de transmission et le mécanisme de régulation des piquants des tiges et nous a fourni une base et de nouvelles ressources pour étudier la biologie des roses et extraire des marqueurs moléculaires associés à des caractères importants.
3. La séquence du génome entier des allopolyploïdes synthétisés chez Cucumis révèle un aperçu de l'évolution du génome de l'allopolyploïdisation
Installation collaborative : Université agricole de Nanjing
Revue : Science avancée
Facteur d'impact : 16,801
Cette étude a rapporté le génome de haute qualité d'un allotétraploïde synthétique obtenu par hybridation interspécifique entre le concombre (C. sativus, 2n = 14) et son espèce sauvage apparentée (C. hystrix, 2n = 24) et la duplication chromosomique ultérieure, qui est la première allopolyploïde synthétique entièrement séquencé.L'assemblage du génome a appliqué le flux de travail de séquençage « PacBio+BioNano+Hi-C+Illumina », ce qui a abouti à une taille du génome de 530,8 Mo et un contig N50 = 6,5 Mo.Des lectures ont été attribuées à 19 pseudochromosomes et sous-génomes.Les résultats ont indiqué que l'hybridation, plutôt que la duplication du génome, provoque la majorité des changements génomiques dans les génomes nucléaires et cp.Il suggère que l'hétérozygotie fixe confère à C.×hytivus une adaptation accrue au stress.Les résultats fournissent de nouvelles informations sur l’évolution de la polyploïdie végétale et proposent une stratégie de sélection prospective pour les cultures futures.
4. Les analyses comparatives du génome mettent en évidence l’expansion du génome médiée par les transposons et l’architecture évolutive du repliement génomique 3D du coton
Installation collaborative : Université agricole de Huazhong
Revue : Biologie moléculaire et évolution
Facteur d'impact : 16,242
Ce projet a utilisé le séquençage Nanopore pour assembler le génome de trois espèces de coton, à savoir : Gossypium rotundifolium (K2, taille du génome = 2,44 Go, contigN50 = 5,33 Mo), G. arboreum (A2, taille du génome = 1,62 Go, contigN50 = 11,69 Mo) et G. raimondii (D5, taille du génome = 0,75 Go, contigN50 = 17,04 Go).Plus de 99 % des trois génomes ont été assemblés via Hi-C.Les résultats de l'analyse BUSCO sont respectivement de 92,5%, 93,9% et 95,4%.Tous ces chiffres indiquent que les trois génomes d’assemblage sont de qualité référence.Des analyses comparatives du génome ont documenté les détails de l'amplification TE spécifique à la lignée, contribuant aux grandes différences de taille du génome.Cette étude met en lumière le rôle de l’expansion du génome médiée par les transposons dans l’évolution de la structure de la chromatine d’ordre supérieur chez les plantes.
5. Assemblage à l'échelle chromosomique et analyse du génome de la culture de biomasse Miscanthus lutarioriparius
Installation collaboratrice : Centre d'excellence CAS en sciences moléculaires des plantes
Revue : Communications naturelles
Facteur d'impact : 14,912
Ce projet a rapporté un assemblage à l'échelle chromosomique du génome de Miscanthus lutarioriparius en combinant le séquençage Oxford Nanopore et les technologies Hi-C.L'assemblage de 2,07 Go couvre 96,64 % du génome, avec un contig N50 de 1,71 Mo.Environ 94,30 % du total des séquences étaient ancrées dans 19 pseudochromosomes.Grâce à la comparaison avec la séquence BAC, l'évaluation LAI, l'évaluation BUSCO, le réassemblage avec les données NGS, le réassemblage des données du transcriptome, le génome a été évalué comme étant de haute qualité et de continuité.L'origine allotétraploïde de M. lutarioriparius est confirmée à l'aide de répétitions satellites centromériques.Les gènes en double tandem de M. lutarioriparius sont enrichis fonctionnellement non seulement en termes liés à la réponse au stress, mais aussi à la biosynthèse de la paroi cellulaire.Les doublons de gènes jouent probablement un rôle dans la photosynthèse C4 et contribuent à la photosynthèse du Miscanthus C4 à basse température.La recherche a fourni une référence importante pour l’étude des plantes vivaces.
6.Un assemblage du génome de Camptotheca acuminata au niveau des chromosomes fournit un aperçu de l'origine évolutive de la biosynthèse de la camptothécine
Installation collaborative : Université du Sichuan
Revue : Communications naturelles
Facteur d'impact : 14,912
Ce projet a rapporté un assemblage du génome de C. acuminata de haute qualité au niveau des chromosomes, avec une taille du génome de 414,95 Mo et un contenu de N50 de 1,47 Mo.Nous avons constaté que C. acuminata subit une duplication indépendante du génome entier et que de nombreux gènes en dérivent sont liés à la biosynthèse de la camptothécine.La divergence fonctionnelle du gène LAMT et l’évolution positive de deux gènes SLAS ont donc toutes deux grandement contribué à la biosynthèse de la camptothécine chez C. acuminata.Les résultats ont souligné l’importance d’un assemblage génomique de haute qualité pour identifier les changements génétiques dans l’origine évolutive d’un métabolite secondaire.
7. Le génome défini par l'allèle révèle une différenciation biallélique au cours de l'évolution du manioc
Installation collaboratrice : Académie chinoise des sciences agricoles tropicales
Journal : Plante moléculaire
Facteur d'impact : 13,162
Ce projet a assemblé un génome de référence pour le manioc avec contigN50 1,1 Mo à l'aide de la plateforme de séquençage Pacific Biosciences (PacBio).Après évaluation par BUSCO, indice LAI et carte génétique haute densité, le génome assemblé est confirmé comme étant de qualité référence.Les régions redondantes ont été identifiées et les contigs ont été ancrés sur 18 pseudochromosomes à l'aide de liaisons Hi-C.Ce génome de référence de haute qualité et défini par allèle pour le manioc est précieux pour identifier les bi-allèles divergents sur les chromosomes homologues, permettant d'explorer la différenciation et la dominance de l'expression des bi-allèles et leurs forces motrices évolutives sous-jacentes.Il a facilité l’adoption de stratégies de sélection innovantes pour le manioc et d’autres cultures hautement hétérozygotes.
8. Aperçu génomique de la croissance rapide des paulownias et de la formation du balai de sorcière de Paulownia
Installation collaboratrice : Université agricole du Henan
Journal : Plante moléculaire
Facteur d'impact : 13,162
Ce projet a assemblé un génome nucléaire de haute qualité de Paulownia fortunei, d'une taille de 511,6 Mo, avec 93,2 % des séquences ancrées à 20 pseudochromosomes.Une efficacité photosynthétique plus élevée est obtenue grâce à l'intégration de la photosynthèse C3 et de la voie du métabolisme de l'acide crassulacéen, qui peuvent avoir contribué à la croissance extrêmement rapide des arbres de paulownia.Un séquençage supplémentaire du génome du phytoplasme PaWB, combiné à des analyses fonctionnelles, a indiqué que l'effecteur PaWB-SAP54 interagit directement avec Paulownia PfSPLa, ce qui provoque à son tour la dégradation de PfSPLa par la voie médiée par l'ubiquitine et conduit à la formation d'un balai de sorcière.Les données ont fourni des informations significatives sur la biologie des paulownias et sur le mécanisme de régulation de la formation du PaWB.
Génome animal – Aperçu approfondi de l’évolution des espèces
1.Le génome de Nautilus pompilius éclaire l’évolution des yeux et la biominéralisation
Installation collaboratrice : Institut d'océanologie de la mer de Chine méridionale, CAS
Revue : Écologie naturelle et évolution
Facteur d'impact : 15,462
Ce projet a présenté un génome complet de Nautilus pompilius.Il possède le génome minimaliste parmi les céphalopodes séquencés, soit 730,58 Mo avec contigN50 = 1,1 Mo.Le résultat de l'évaluation BUSCO est de 91,31 %.Combiné avec le transcriptome, le protéome, la famille de gènes et l'analyse phylogénétique, ce génome a fourni une référence fondamentale sur les innovations des céphalopodes, telles que l'œil sténopé et la biominéralisation.La recherche a indiqué que les dommages sur l'intégralité du groupe de gènes Hox pourraient être liés à la disparition de la coquille des mollusques.Il est important de noter que de multiples innovations génomiques, notamment la perte de gènes, la contraction indépendante et l’expansion de familles de gènes spécifiques et de leurs réseaux de régulation associés, ont probablement façonné l’évolution de l’œil sténopé du nautile.Le génome du nautile constitue une ressource précieuse pour reconstruire les scénarios évolutifs et les innovations génomiques qui façonnent les céphalopodes existants.
2. L'analyse du génome de Seadragon fournit des informations sur son phénotype et son locus de détermination du sexe.
Installation collaboratrice : Institut d'océanologie de la mer de Chine méridionale, CAS
Revue : Avancées scientifiques
Facteur d'impact : 14,132
Ce projet a séquencé de novo les génomes mâles et femelles du dragon de mer commun (Phyllopteryx taeniolatus) et de ses espèces étroitement apparentées, le syngnathe alligator (Syngnathoides biaculeatus).La taille du génome de Phyllopteryx taeniolatus est de ~659 Mo（♂） et ~663 Mo（♀）, avec un contigN50 de 10,0 Mo et 12,1 Mo.la taille du génome de Phyllopteryx taeniolatus est de 637 Mb（♂） et ~648 Mb（♀）, avec un contigN50 de 18,0 Mb et 21,0 Mb.Grâce à l'analyse phylogénétique, le dragon de mer commun et le syngnathe alligator sont un taxon frère de Syngnathinae et ont divergé il y a environ 27,3 Ma.Les profils de transcription d'une nouveauté évolutive, les appendices en forme de feuille, montrent qu'un ensemble de gènes généralement impliqués dans le développement des nageoires ont été récupérés ainsi qu'un enrichissement des transcriptions pour des gènes potentiels de réparation des tissus et de défense immunitaire.Un locus putatif déterminant le sexe codant pour un gène amhr2y spécifique au mâle, partagé par le dragon de mer commun et le syngnathe alligator, a été identifié.Ce projet a fourni des preuves essentielles pour les études sur l'évolution adaptative.
Heure de publication : 19 septembre 2022