בשנת 2021, BMKGENE הייתה עדה ל-31 מחקרי גנום דה נובו שפורסמו בהצלחה בכתבי עת עתירי השפעה עם סך גורמי השפעה מעל 320. 15 מהמאמרים נכתבו בשיתוף 4 מהם נכתבו כמחברים הראשונים על ידי BMKGENE
מיד לאחר תחילת שנת 2022, כבר פורסמו שני מאמרי מחקר בכתב העת "גנטיקה טבעית" ו"צמח מולקולרי" בהתאמה.הם, "שני הפלוטיפים שונים מגנום ליצ'י הטרוזיגוטי ביותר מציעים אירועי ביות עצמאיים עבור זנים מתבגרים מוקדם ומאוחר" (מחקר גנום ליצ'י, שנערך על ידי המכללה לגננות, האוניברסיטה החקלאית של דרום סין ומשתפי פעולה מדעיים, שפורסם ב-Natural Genetics. ), ו"רצפי הגנום של חמשת מיני הסיטופסיס של אגילופסים ומקורו של תת-תת-גנום החיטה הפוליפלואידית" (5 גנום מיני סיטופסיס, שנערך על ידי צוות המחקר של פרופסור באו ליו מאוניברסיטת Northeast Normal.).נסקור גם את שני המאמרים הללו ונשתף עם הקוראים שלנו.
כעת, הבה נציץ במאמרי המחקר המצוינים שפורסמו ב-2021 בשיתוף BMK והמתקנים ששיתפו פעולה.
גנום הצמח - פריצות דרך על ריבוי מינים.
1. מכלול גנום איכותי מדגיש מאפיינים גנומיים של שיפון וגנים חשובים מבחינה אגרונומית
מתקן בשיתוף פעולה: האוניברסיטה החקלאית של הנאן
כתב עת: גנטיקה טבעית
פקטור השפעה: 38.31
בפרויקט זה, בוצע רצף הגנום של שיפון ווינינג, זן שיפון סיני עילית.הקונטיגים המורכבים (7.74 Gb) היוו 98.47% מגודל הגנום המשוער (7.86 Gb), כאשר 93.67% מהקונטיגים (7.25 Gb) הוקצו לשבעה כרומוזומים.אלמנטים חוזרים היוו 90.31% מהגנום המורכב.ניתוחים נוספים של מכלול ויינינג שופכים אור חדש על כפילות גנים בכל הגנום והשפעתם על גנים ביוסינתזה של עמילן, ארגון פיזי של לוקוסים מורכבים של פרולמין, תכונות ביטוי גנים העומדות בבסיס תכונת הכותרת המוקדמת ואזורים כרומוזומליים משוערים הקשורים לביות בשיפון.רצף הגנום הזה מבטיח להאיץ מחקרים גנומיים ורבייה בשיפון וגידולי דגנים קשורים.
2. ורד ללא עקצוץ: תובנות גנומיות המקושרות להתאמת לחות
מתקן בשיתוף פעולה: מכון קונמינג לבוטניקה, האקדמיה הסינית למדעים
כתב עת: National Science Review
פקטור השפעה: 17.273
בפרויקט זה נאספו דגימות של 'Basye's Thornless' (BT, זן נטול עצים של Rosa wichuraiana), 'Old Blush' (OB, גנוטיפ מייסד בביות ורדים), הכלאיים F1 ו-BCF1 שלהם.ומכלול גנום ייחוס איכותי נוצר כדי לזהות אלמנטים גנטיים הקשורים להתפתחות עקצוץ גזע.גודל הגנום הוא כ-530.6 מגה-ביט.כדי לאמת את איכות הגנום המורכב, בוצעו ניתוחים כמו השוואה של מפה גנטית, הרכבה מחדש של BUSCO, NGS, השוואה עם הפלוטיפ OB, בקרת שיעור שגיאות בסיס ריצוף ובדיקת ערך אינדקס הרכבה של LTR (LAI=20.03).מחקר זה חושף את דפוס ההורשה המורכב ומנגנון הרגולציה של קצצי גזע וסיפק לנו בסיס ומשאבים חדשים לחקר ביולוגיה של שושנים ולכריית סמנים מולקולריים הקשורים לתכונות חשובות.
3. רצף גנום שלם של אלופוליפלואידים מסונתזים בקוקומיס חושף תובנות לגבי התפתחות הגנום של אלופוליפלואידיזציה
מתקן בשיתוף פעולה: האוניברסיטה החקלאית של נאנג'ינג
כתב עת: מדע מתקדם
פקטור השפעה: 16.801
מחקר זה דיווח על הגנום האיכותי של אלוטטרפלואיד סינתטי שהושג באמצעות הכלאה בין-ספציפית בין מלפפון (C. sativus, 2n = 14) לבין המינים המשפחתיים הפראיים שלו (C. hystrix, 2n = 24) ושכפול כרומוזומים לאחר מכן, שהוא הראשון אלופוליפלואיד סינתטי ברצף מלא.ההרכבה של הגנום יישמה את זרימת העבודה של רצף "PacBio+BioNano+Hi-C+Illumina", הביאה לגודל גנום של 530.8Mb ו-contig N50 = 6.5Mb.קריאות הוקצו ל-19 פסאודוכרומוזומים ותת-גנומים.התוצאות הצביעו על כך שהכלאה, ולא שכפול גנום, גורם לרוב השינויים הגנומיים בגנום הגרעיני וה-cp.זה הציע שההטרוזיגוסטיות הקבועה מספקת ל-C.×hytivus הסתגלות מוגברת למתח.התוצאות מספקות תובנות חדשות לגבי אבולוציה של פוליפלואידית צמחים ומציעות אסטרטגיית רבייה פרוספקטיבית לגידולים עתידיים.
4. ניתוחי גנום השוואתיים מדגישים את הרחבת הגנום בתיווך הטרנספוזון ואת הארכיטקטורה האבולוציונית של קיפול גנומי תלת מימדי בכותנה
מתקן בשיתוף פעולה: האוניברסיטה החקלאית Huazhong
כתב עת: ביולוגיה מולקולרית ואבולוציה
פקטור השפעה: 16.242
פרויקט זה השתמש ב-Nanopore Sequencing כדי להרכיב גנום משלושה מיני כותנה, כלומר: Gossypium rotundifolium (K2, גודל גנום = 2.44Gb, contigN50 = 5.33Mb), G. arboreum (A2, גודל גנום = 1.62Gb, contigN50 = Mb), contigN50 = 2.44Gb. G. raimondii (D5, גודל גנום = 0.75Gb, contigN50 = 17.04 Gb).למעלה מ-99% מכל שלושת הגנומים הורכבו באמצעות Hi-C.התוצאות של ניתוח BUSCO הן 92.5%, 93.9% ו-95.4% בהתאמה.כל המספרים הללו הצביעו על כך ששלושת הגנומים של ההרכבה הם בדרגת ייחוס.ניתוחי גנום השוואתיים תיעדו את הפרטים של הגברת TE הספציפית לשושלת התורמים להבדלים הגדולים בגודל הגנום.מחקר זה שופך אור על התפקיד של התרחבות הגנום בתיווך טרנספוזון באבולוציה של מבנה כרומטין מסדר גבוה בצמחים.
5. הרכבה וניתוח בקנה מידה של כרומוזומים של גידול ביומסה גנום Miscanthus lutarioriparius
מתקן בשיתוף פעולה: מרכז CAS למצוינות במדעי הצמח המולקולריים
כתב עת: Nature Communications
פקטור השפעה: 14.912
פרויקט זה דיווח על הרכבה בקנה מידה של כרומוזומים של הגנום Miscanthus lutarioriparius על ידי שילוב של רצף אוקספורד Nanopore וטכנולוגיות Hi-C.מכלול ה-2.07Gb מכסה 96.64% מהגנום, עם Contig N50 של 1.71Mb.כ-94.30% מסך הרצפים עוגנו ב-19 פסאודוכרומוזומים.באמצעות השוואה עם רצף BAC, הערכת LAI, הערכת BUSCO, הרכבה מחדש עם נתוני NGS, הרכבה מחדש של נתוני טרנסקריפטום, הגנום הוערך כאיכותי והמשכיות.מקור אלוטרפלואיד של ה-M. lutarioriparius מאושר באמצעות חזרות לוויינים צנטרומריים.גנים כפולים בטנדם של M. lutarioriparius מועשרים פונקציונליים לא רק במונחים הקשורים לתגובת לחץ, אלא ביו-סינתזה של דופן התא.כפילויות של גנים ממלאות כנראה תפקיד בפוטוסינתזה של C4 ותורמים לפוטוסינתזה של Miscanthus C4 בטמפרטורה נמוכה.המחקר סיפק התייחסות חשובה לחקר צמחים רב שנתיים.
6. מכלול גנום Camptotheca acuminata ברמת הכרומוזום מספק תובנות לגבי המקור האבולוציוני של ביו-סינתזה של קמפטוטצין
מתקן בשיתוף פעולה: אוניברסיטת סצ'ואן
כתב עת: Nature Communications
פקטור השפעה: 14.912
פרויקט זה דיווח על מכלול גנום C. acuminata באיכות גבוהה, ברמת כרומוזום, עם גודל גנום של 414.95Mb ו-contingN50 1.47Mb.מצאנו ש-C. acuminata חווה שכפול עצמאי של גנום שלם וגנים רבים הנובעים ממנו קשורים לביו-סינתזה של קמפטוצין.הסטייה התפקודית של הגן LAMT והתפתחות חיובית של שני גנים SLAS, לפיכך, שניהם תרמו רבות לביו-סינתזה של קמפטוטצין ב-C. acuminata.התוצאות הדגישו את החשיבות של הרכבה גנום איכותית בזיהוי שינויים גנטיים במקור האבולוציוני של מטבוליט משני.
גנום מוגדר אלל חושף התמיינות ביאללית במהלך התפתחות הקסאווה
מתקן בשיתוף פעולה: האקדמיה הסינית למדעי החקלאות הטרופית
כתב עת: צמח מולקולרי
פקטור השפעה: 13.162
פרויקט זה הרכיב גנום ייחוס לקסאווה עם contigN50 1.1Mb באמצעות פלטפורמת רצף Pacific Biosciences (PacBio).לאחר הערכה על ידי BUSCO, מדד LAI ומפה גנטית בצפיפות גבוהה, הגנום המורכב מאושש כ-refence-grade.האזורים המיותרים זוהו וקוטיגים עוגנו על 18 פסאודוכרומוזומים באמצעות קישורי Hi-C.הגנום הייחוס האיכותי והמוגדר אללים עבור קסאווה הוא בעל ערך בזיהוי דו-אללים שונים בכרומוזומים הומולוגיים, המאפשר לחקור בידול ודומיננטיות ביטוי של דו-אללים וכוחות המניעים האבולוציוניים הבסיסיים שלהם.זה הקל על אסטרטגיות גידול חדשניות בקסאווה וגידולים הטרוזיגוטיים אחרים.
8. תובנות גנומיות לגבי הצמיחה המהירה של פאולוניה והיווצרות מטאטא המכשפות של פאולוניה
מתקן בשיתוף פעולה: האוניברסיטה החקלאית בהנאן
כתב עת: צמח מולקולרי
פקטור השפעה: 13.162
פרויקט זה הרכיב גנום גרעיני באיכות גבוהה של Paulownia fortunei, בגודל 511.6 מגה-ביט, כאשר 93.2% מהרצפים מעוגנים ל-20 פסאודוכרומוזומים.יעילות פוטוסינתטית גבוהה יותר מושגת באמצעות שילוב פוטוסינתזה של C3 ומסלול חילוף החומרים של החומצה הכרסולית, מה שאולי תרם להרגלי הצמיחה המהירים ביותר של עצי פולוניה.רצף גנום נוסף של PaWB phytoplasma, בשילוב עם ניתוחים פונקציונליים, הצביע על כך שהאפקטור PaWB-SAP54 יוצר אינטראקציה ישירה עם Paulownia PfSPLa, אשר בתורו גורם לפירוק של PfSPLa על ידי המסלול המתווך ביוביקוויטין ומוביל להיווצרות מטאטא מכשפות.הנתונים סיפקו תובנות משמעותיות לגבי הביולוגיה של פאולוניה והמנגנון הרגולטורי להיווצרות PaWB.
גנום בעלי חיים - תובנות עמוקות של התפתחות המינים
1. הגנום של Nautilus pompilius מאיר את התפתחות העיניים והביומינרליזציה
מתקן בשיתוף פעולה: מכון ים דרום סין לאוקיאנולוגיה, CAS
כתב עת: Natural Ecology & Evolution
פקטור השפעה: 15.462
פרויקט זה הציג גנום שלם עבור Nautilus pompilius.יש לו את הגנום המינימליסטי בקרב cephalopods ברצף, שהוא 730.58Mb עם contigN50 = 1.1Mb.תוצאת הערכת BUSCO היא 91.31%.בשילוב עם תעתיק, פרוטום, משפחת גנים וניתוח פילוגנטי, הגנום הזה סיפק התייחסות בסיסית לחידושים של צפליפודים, כמו עין החורים וביומינרליזציה.המחקר הצביע על כך שנזק בשלמותו של צביר הגנים של Hox עשוי להיות קשור להיעלמות הקליפה של רכיכות.חשוב לציין, חידושים גנומיים מרובים, כולל אובדן גנים, התכווצות עצמאית והתרחבות של משפחות גנים ספציפיות ורשתות הרגולציה הקשורות אליהן, ככל הנראה יצקו את האבולוציה של עין הנאוטילוס.גנום נאוטילוס היווה משאב רב ערך לשחזור התרחישים האבולוציוניים והחידושים הגנומיים המעצבים את הצפלופודים הקיימים.
2. ניתוח הגנום של Seadragon מספק תובנות לגבי הפנוטיפ ומיקום קביעת המין שלו
מתקן בשיתוף פעולה: מכון ים דרום סין לאוקיאנולוגיה, CAS
כתב עת: מדע מתקדמות
פקטור השפעה: 14.132
פרויקט דה-נובו זה הציג גנומים זכר ונקבה של דרקון הים המצוי (Phyllopteryx taeniolatus) והמינים הקשורים אליו, דג התנין (Syngnathoides biaculeatus).גודל הגנום של Phyllopteryx taeniolatus הוא ~659 Mb（♂）ו-663 Mb（♀）, עם contigN50 של 10.0Mb ו-12.1mb.גודל הגנום של Phyllopteryx taeniolatus הוא 637 Mb (♂) ו~648 Mb (♀), עם contigN50 של 18.0Mb ו-21.0Mb.באמצעות ניתוח פילוגנטי, דרקון הים המצוי ודג התנין הם טקסון אחות של Syngnathinae, והתפצלו בסביבות 27.3 מא לפני.פרופילי שעתוק מחידוש אבולוציוני, הנספחים דמויי העלים, מראים כי קבוצה של גנים המעורבים בדרך כלל בפיתוח סנפיר צורפו, כמו גם העשרה של תעתיקים לתיקון רקמות פוטנציאלי וגנים להגנה חיסונית.זוהה נקודת קביעת מין משוערת המקודדת לגן amhr2y ספציפי לזכר המשותף לדגי דג ים ותנין מצויים.פרויקט זה סיפק ראיות קריטיות למחקרים של אבולוציה אדפטיבית.
זמן פרסום: 19 בספטמבר 2022