En 2021, BMKGENE foi testemuña de 31 investigacións do xenoma de novo publicadas con éxito en revistas de alto impacto con factores de impacto totais superiores a 320. 15 dos artigos foron coautores, 4 deles foron coautores como os primeiros autores de BMKGENE.
Xusto despois de comezos do ano 2022, xa houbo dous artigos de investigación publicados nas revistas "Natural Genetics" e "Molecular Plant", respectivamente.Son, "Dous haplotipos diverxentes dun xenoma de lichi altamente heterocigoto suxiren eventos de domesticación independentes para cultivares de maduración temperá e tardía" (A investigación sobre o xenoma de Lychee, realizada pola Facultade de Horticultura, a Universidade de Agricultura do Sur de China e colaboradores científicos, publicada en Natural Genetics. ), e "Secuencias xenómicas das cinco especies de Sitopsis de Aegilops e a orixe do subxenoma B de trigo poliploide" (Xenoma de cinco especies de Sitopsis, realizada polo equipo de investigación do profesor Bao Liu da Universidade Normal do Noreste.).Tamén revisaremos estes dous artigos e compartiremos cos nosos lectores.
Agora, imos botar unha ollada aos excelentes artigos de investigación publicados en 2021 en coautoría por BMK e as nosas instalacións colaboradas.
Xenoma vexetal: avances en varias especies.
1.Un conxunto de xenomas de alta calidade destaca as características xenómicas do centeo e os xenes de importancia agronómica
Instalación Colaborada: Universidade Agrícola de Henan
Revista: Xenética Natural
Factor de impacto: 38,31
Neste proxecto, secuenciouse o xenoma do centeo Weining, unha variedade de elite chinesa.Os contigs ensamblados (7,74 Gb) representaron o 98,47% do tamaño estimado do xenoma (7,86 Gb), cun 93,67% dos contigs (7,25 Gb) asignados a sete cromosomas.Os elementos repetitivos constituían o 90,31% do xenoma ensamblado.Outras análises da asemblea de Weining arroxan nova luz sobre as duplicacións xenéticas de todo o xenoma e o seu impacto nos xenes da biosíntese do amidón, a organización física dos loci complexos de prolamina, as características de expresión xénica subxacentes ao trazo de cabeceira precoz e as supostas rexións cromosómicas e loci asociados á domesticación do centeo.Esta secuencia do xenoma promete acelerar os estudos xenómicos e de reprodución en cultivos de centeo e cereais relacionados.
2.Rosa sen espiña: coñecementos xenómicos relacionados coa adaptación á humidade
Instalación colaborada: Instituto de Botánica de Kunming, Academia Chinesa de Ciencias
Revista: National Science Review
Factor de impacto: 17.273
Neste proxecto recolléronse mostras de 'Basye's Thornless' (BT, cultivar sen espiñas de Rosa wichuraiana), 'Old Blush' (OB, xenotipo fundador na domesticación de rosas), os seus híbridos F1 e BCF1.E xerouse un conxunto de xenomas de referencia de alta calidade para identificar elementos xenéticos relacionados co desenvolvemento da espiña do tronco.O tamaño do xenoma é duns 530,6 Mb.Para verificar a calidade do xenoma ensamblado, realizáronse análises como a comparación de mapas xenéticos, a reensamblaxe de lecturas BUSCO, NGS, a comparación co haplotipo OB, o control da taxa de erro de base de secuenciación e a comprobación do valor do índice de ensamblaxe LTR de todo o xenoma (LAI=20,03).Esta investigación revela o complexo patrón de herdanza e o mecanismo regulador das espinas do talo e proporcionounos unha base e novos recursos para estudar a bioloxía das rosas e os marcadores moleculares de minas asociados a trazos importantes.
3. A secuencia do xenoma completo de alopoliploides sintetizados en Cucumis revela coñecementos sobre a evolución do xenoma da alopoliploidización
Instalación colaborada: Universidade Agrícola de Nanjing
Revista: Advanced Science
Factor de impacto: 16.801
Este estudo informou do xenoma de alta calidade dun alotetraploide sintético obtido mediante a hibridación interespecífica entre o pepino (C. sativus, 2n = 14) e a súa especie relativa silvestre (C. hystrix, 2n = 24) e a posterior duplicación cromosómica, que é a primeira. alopoliploide sintético totalmente secuenciado.A montaxe do xenoma aplicou o fluxo de traballo da secuenciación "PacBio+BioNano+Hi-C+Illumina", deu como resultado un tamaño do xenoma de 530,8 Mb e un contig N50 = 6,5 Mb.As lecturas foron asignadas a 19 pseudocromosomas e subxenomas.Os resultados indicaron que a hibridación, máis que a duplicación do xenoma, causa a maioría dos cambios xenómicos tanto no xenoma nuclear como no xenoma cp.Suxeriu que a heterocigosidade fixa proporciona a C.×hytivus unha maior adaptación ao estrés.Os resultados proporcionan novos coñecementos sobre a evolución da poliploidía das plantas e ofrecen unha estratexia de reprodución prospectiva para futuros cultivos.
4. As análises comparativas do xenoma destacan a expansión do xenoma mediada por transposóns e a arquitectura evolutiva do pregamento xenómico 3D no algodón
Instalación Colaborada: Universidade Agrícola de Huazhong
Revista: Bioloxía Molecular e Evolución
Factor de impacto: 16.242
Este proxecto utilizou Nanopore Sequencing para ensamblar o xenoma de tres especies de algodón, a saber: Gossypium rotundifolium (K2, tamaño do xenoma = 2,44 Gb, contigN50 = 5,33 Mb), G. arboreum (A2, tamaño do xenoma = 1,62 Gb, contigN50 = Mb), e 1. G. raimondii (D5, tamaño do xenoma = 0,75 Gb, contigN50 = 17,04 Gb).Máis do 99% dos tres xenomas foron ensamblados a través de Hi-C.Os resultados da análise BUSCO son do 92,5%, 93,9% e 95,4% respectivamente.Todos estes números indicaron que os tres xenomas de ensamblaxe son de referencia.As análises comparativas do xenoma documentaron os detalles da amplificación TE específica da liñaxe que contribúen ás grandes diferenzas de tamaño do xenoma.Este estudo arroxa luz sobre o papel da expansión do xenoma mediada por transposóns na evolución da estrutura da cromatina de orde superior nas plantas.
5. Montaxe e análise a escala cromosómica do xenoma de Miscanthus lutarioriparius de cultivos de biomasa
Instalación colaborada: CAS Center for Excellence in molecular Plant Sciences
Revista: Nature Communications
Factor de impacto: 14.912
Este proxecto informou dun ensamblaxe a escala cromosómica do xenoma de Miscanthus lutarioriparius combinando a secuenciación de Oxford Nanopore e as tecnoloxías Hi-C.O conxunto de 2,07 Gb cobre o 96,64% do xenoma, cun contig N50 de 1,71 Mb.Cerca do 94,30% das secuencias totais estaban ancoradas en 19 pseudocromosomas.Mediante a comparación coa secuencia BAC, a avaliación LAI, a avaliación BUSCO, a re-ensamblaxe con datos NGS, a re-ensamblaxe de datos de transcriptoma, o xenoma foi avaliado como de alta calidade e continuidade.A orixe alotetraploide de M. lutarioriparius confírmase mediante repeticións de satélite centroméricas.Os xenes duplicados en tándem de M. lutarioriparius están enriquecidos funcionalmente non só en termos relacionados coa resposta ao estrés, senón tamén na biosíntese da parede celular.Os duplicados xenéticos probablemente xogan un papel na fotosíntese C4 e contribúen á fotosíntese de Miscanthus C4 a baixa temperatura.A investigación proporcionou unha importante referencia para o estudo das plantas perennes.
6. Un conxunto de xenoma de Camptotheca acuminata a nivel cromosómico proporciona información sobre a orixe evolutiva da biosíntese da camptotecina
Instalación colaborada: Universidade de Sichuan
Revista: Nature Communications
Factor de impacto: 14.912
Este proxecto informou dun conxunto de xenoma de C. acuminata de alta calidade e a nivel cromosómico, cun tamaño do xenoma de 414,95 Mb e un contingN50 de 1,47 Mb.Descubrimos que C. acuminata experimenta unha duplicación independente de todo o xenoma e que numerosos xenes derivados del están relacionados coa biosíntese de camptotecina.A diverxencia funcional do xene LAMT e a evolución positiva de dous xenes SLAS, polo tanto, contribuíron en gran medida á biosíntese de camptotecina en C. acuminata.Os resultados enfatizaron a importancia da ensamblaxe do xenoma de alta calidade para identificar os cambios xenéticos na orixe evolutiva dun metabolito secundario.
7.O xenoma definido por alelos revela unha diferenciación bialélica durante a evolución da mandioca
Instalación colaborada: Academia Chinesa de Ciencias Agrícolas Tropicais
Revista: Planta Molecular
Factor de impacto: 13.162
Este proxecto montou un xenoma de referencia para a mandioca con contigN50 1,1Mb utilizando a plataforma de secuenciación Pacific Biosciences (PacBio).Despois da avaliación por BUSCO, índice LAI e mapa xenético de alta densidade, o xenoma ensamblado confírmase como de grao de referencia.Identificáronse as rexións redundantes e ancáronse os contigs en 18 pseudocromosomas mediante enlaces Hi-C.Este xenoma de referencia de alta calidade e definido por alelos para a mandioca é valioso para identificar bialelos diverxentes en cromosomas homólogos, o que permite explorar a diferenciación e o dominio da expresión dos bialelos e as súas forzas impulsoras evolutivas subxacentes.Facilitou estratexias innovadoras de reprodución en mandioca e outros cultivos altamente heterocigotos.
8.Introspeccións xenómicas sobre o rápido crecemento das paulownias e a formación da vasoira de meigas de Paulownia
Instalación Colaborada: Universidade Agrícola de Henan
Revista: Planta Molecular
Factor de impacto: 13.162
Este proxecto reuniu un xenoma nuclear de alta calidade de Paulownia fortunei, de 511,6 Mb de tamaño, cun 93,2% das secuencias ancoradas a 20 pseudocromosomas.Conséguese unha maior eficiencia fotosintética integrando a fotosíntese C3 e a vía do metabolismo do ácido crassuláceo, o que puido contribuír ao hábito de crecemento extremadamente rápido das árbores de paulownia.A secuenciación do xenoma adicional do fitoplasma PaWB, combinada con análises funcionais, indicou que o efector PaWB-SAP54 interactúa directamente con Paulownia PfSPLa, o que á súa vez provoca a degradación de PfSPLa pola vía mediada pola ubiquitina e leva á formación de vasoira de bruxas.Os datos proporcionaron información significativa sobre a bioloxía das paulownias e o mecanismo regulador para a formación de PaWB.
Xenoma animal: coñecemento profundo da evolución das especies
1.O xenoma de Nautilus pompilius ilumina a evolución dos ollos e a biomineralización
Instalación colaborada: Instituto de Oceanoloxía do Mar da China Meridional, CAS
Revista: Natural Ecology & evolution
Factor de impacto: 15.462
Este proxecto presentou un xenoma completo para Nautilus pompilius.Ten o xenoma minimalista entre os cefalópodos secuenciados, que é de 730,58 Mb con contigN50 = 1,1 Mb.O resultado da avaliación BUSCO é do 91,31%.Combinado co transcriptoma, proteoma, familia de xenes e análise filoxenética, este xenoma proporcionou unha referencia fundamental sobre innovacións de cefalópodos, como o ollo estenopeico e a biomineralización.A investigación indicou que o dano na integridade do grupo de xenes Hox podería estar relacionado coa desaparición da cuncha dos moluscos.É importante destacar que múltiples innovacións xenómicas, incluíndo perdas de xenes, contracción independente e expansión de familias de xenes específicas e as súas redes reguladoras asociadas probablemente moldearon a evolución do ollo estenopeico do nautilus.O xenoma do nautilus constituíu un recurso valioso para reconstruír os escenarios evolutivos e as innovacións xenómicas que conforman os cefalópodos existentes.
2. A análise do xenoma de Seadragon proporciona información sobre o seu fenotipo e o lugar de determinación do sexo
Instalación colaborada: Instituto de Oceanoloxía do Mar da China Meridional, CAS
Revista: Science Advances
Factor de impacto: 14.132
Este proxecto secuencia de novo xenomas masculinos e femininos do dragón mariño común (Phyllopteryx taeniolatus) e da súa especie moi relacionada, o peixe pipa caimán (Syngnathoides biaculeatus).O tamaño do xenoma de Phyllopteryx taeniolatus é de ~659 Mb（♂）e ~663 Mb（♀）, cun contigN50 de 10,0Mb e 12,1mb.o tamaño do xenoma de Phyllopteryx taeniolatus é de 637 Mb（♂）e ~648 Mb（♀）, cun contigN50 de 18,0Mb e 21,0Mb.A través da análise filoxenética, o dragón mariño común e o peixe pipa caimán son taxóns irmáns de Syngnathinae, e diverxeron hai uns 27,3 Ma.Os perfís de transcrición dunha novidade evolutiva, os apéndices semellantes ás follas, mostran que se optou por un conxunto de xenes implicados normalmente no desenvolvemento das aletas, así como un enriquecemento de transcricións para a reparación de tecidos potenciais e xenes de defensa inmune.Identificouse un locus putativo que determina o sexo que codifica un xene amhr2y específico de macho que comparte o peixe pipa dragón mariño e caimán común.Este proxecto proporcionou evidencias críticas para estudos de evolución adaptativa.
Hora de publicación: 19-09-2022