2021년에 BMKGENE은 31개의 De novo 게놈 연구가 총 영향력 지수가 320이 넘는 영향력 있는 저널에 성공적으로 출판되는 것을 목격했습니다. 기사 중 15개가 공동 집필되었으며 그 중 4개가 BMKGENE의 첫 번째 저자로 공동 집필되었습니다.
2022년이 시작된 직후 이미 “Natural Genetics” 저널과 “Molecular Plant” 저널에 각각 두 편의 연구 논문이 게재되었습니다.그들은 "매우 이형접합성이 높은 리치 게놈에서 나온 두 개의 서로 다른 일배체형은 초기 및 늦게 성숙하는 품종에 대한 독립적인 가축화 사건을 시사합니다"라고 말합니다(Lychee 게놈 연구는 남중국 농업대학교 원예대학과 과학 협력자들이 수행했으며 Natural Genetics에 게재됨). ), “Aegilops의 5종 Sitopsis 종의 게놈 서열과 배수체 밀 B-하위 게놈의 기원”(5종 Sitopsis 종 게놈, 동북사범대학 Bao Liu 교수 연구팀의 연구).우리는 또한 이 두 기사를 검토하고 독자들과 공유할 것입니다.
이제 BMK와 협력기관이 공동저자로 발표한 2021년 우수 연구논문을 살펴보겠습니다.
식물 게놈 — 다종에 대한 획기적인 발전.
1. 고품질 게놈 어셈블리는 호밀 게놈 특성과 농업학적으로 중요한 유전자를 강조합니다.
협력시설: 허난농업대학교
저널: 자연 유전학
임팩트 팩터: 38.31
이 프로젝트에서는 우수한 중국 호밀 품종인 Weining 호밀의 게놈 서열이 분석되었습니다.조립된 콘티그(7.74Gb)는 추정 게놈 크기(7.86Gb)의 98.47%를 차지했으며, 콘티그(7.25Gb)의 93.67%가 7개 염색체에 할당되었습니다.반복적인 요소는 조립된 게놈의 90.31%를 구성했습니다.Weining 어셈블리에 대한 추가 분석은 게놈 전체의 유전자 중복과 전분 생합성 유전자, 복잡한 프롤라민 유전자좌의 물리적 구성, 초기 표제 특성의 기본이 되는 유전자 발현 특징 및 추정 가축화 관련 염색체 영역 및 호밀의 유전자좌에 대한 영향에 대한 새로운 시각을 제시합니다.이 게놈 서열은 호밀 및 관련 곡물 작물의 게놈 및 육종 연구를 가속화할 것을 약속합니다.
2. 가시 없는 장미: 수분 적응과 관련된 게놈 통찰력
협력 시설: 중국과학원 쿤밍 식물학 연구소
저널: 내셔널 사이언스 리뷰(National Science Review)
임팩트 팩터: 17.273
이 프로젝트에서는 'Basye's Thornless'(BT, 가시가 없는 Rosa wichuraiana 품종), 'Old Blush'(OB, 장미 재배의 창시자 유전자형), 이들의 F1 잡종 및 BCF1 샘플을 수집했습니다.그리고 줄기 가시 발생과 관련된 유전 요소를 식별하기 위해 고품질 참조 게놈 어셈블리가 생성되었습니다.게놈 크기는 약 530.6Mb입니다.조립된 게놈의 품질을 검증하기 위해 유전자 지도 비교, BUSCO, NGS 읽기 재조립, OB 일배체형 비교, 시퀀싱 기본 오류율 제어 및 게놈 전체 LTR 조립 지수 값 확인(LAI=20.03)과 같은 분석을 수행했습니다.이 연구는 줄기 가시의 복잡한 유전 패턴과 조절 메커니즘을 밝히고 장미 생물학을 연구하고 중요한 특성과 관련된 분자 표지를 채굴할 수 있는 기초와 새로운 자원을 제공했습니다.
3. 쿠쿠미스에서 합성된 이질다배체의 전체 게놈 서열은 이질다중화의 게놈 진화에 대한 통찰력을 드러냅니다.
협력시설: 난징농업대학교
저널: 고급 과학
임팩트 팩터: 16.801
본 연구에서는 오이(C. sativus, 2n = 14)와 그 야생 친척 종(C. hystrix, 2n = 24) 사이의 이종간 교배와 그에 따른 염색체 복제를 통해 얻은 합성 동질배체의 고품질 게놈을 보고했습니다. 완전히 서열화된 합성 이질배수체.게놈 조립은 "PacBio+BioNano+Hi-C+Illumina" 시퀀싱 작업 흐름을 적용하여 게놈 크기가 530.8Mb이고 contig N50 = 6.5Mb가 되었습니다.읽기는 19개의 의사염색체 및 하위 게놈에 할당되었습니다.결과는 게놈 복제보다는 혼성화가 핵 및 cp 게놈 모두에서 대부분의 게놈 변화를 일으킨다는 것을 나타냅니다.이는 고정된 이형접합성이 C.×hytivus에 증가된 스트레스 적응을 제공한다고 제안했습니다.결과는 식물 배수체 진화에 대한 새로운 통찰력을 제공하고 미래 작물에 대한 전향적인 육종 전략을 제공합니다.
4. 비교 게놈 분석은 트랜스포손 매개 게놈 확장과 면화의 3D 게놈 접힘의 진화 구조를 강조합니다.
협력시설: 화중농업대학교
저널: 분자생물학과 진화
임팩트 팩터: 16.242
이 프로젝트에서는 Nanopore Sequencing을 사용하여 Gossypium rotundifolium(K2, 게놈 크기 = 2.44Gb, contigN50 = 5.33Mb), G. arboreum(A2, 게놈 크기 = 1.62Gb, contigN50 = 11.69Mb) 및 세 가지 목화 종의 게놈을 조립했습니다. G. raimondii(D5, 게놈 크기 = 0.75Gb, contigN50 = 17.04Gb).세 가지 게놈 모두의 99% 이상이 Hi-C를 통해 조립되었습니다.BUSCO 분석 결과는 각각 92.5%, 93.9%, 95.4%이다.이 모든 숫자는 세 가지 어셈블리 게놈이 참조 등급임을 나타냅니다.비교 게놈 분석은 큰 게놈 크기 차이에 기여하는 계통별 TE 증폭의 세부 사항을 문서화했습니다.이 연구는 식물의 고차 염색질 구조의 진화에서 트랜스포존 매개 게놈 확장의 역할을 밝혀줍니다.
5. 바이오매스 작물 Miscanthus lutarioriparius 게놈의 염색체 규모 조립 및 분석
협력 시설: 분자 식물 과학 우수 CAS 센터
저널: 네이처 커뮤니케이션즈
임팩트 팩터: 14.912
이 프로젝트는 Oxford Nanopore 시퀀싱과 Hi-C 기술을 결합하여 Miscanthus lutarioriparius 게놈의 염색체 규모 어셈블리를 보고했습니다.2.07Gb 어셈블리는 게놈의 96.64%를 차지하며 contig N50은 1.71Mb입니다.전체 서열의 약 94.30%가 19개의 가성염색체에 고정되어 있습니다.BAC 서열 비교, LAI 평가, BUSCO 평가, NGS 데이터와의 재조립, 전사체 데이터 재조립을 통해 게놈의 고품질과 연속성을 평가했습니다.M. lutarioriparius의 Allotetraploid 기원은 동원체 위성 반복을 사용하여 확인됩니다.M. lutarioriparius의 직렬 중복 유전자는 스트레스 반응뿐만 아니라 세포벽 생합성과 관련된 측면에서도 기능이 풍부합니다.유전자 복제물은 아마도 C4 광합성에서 역할을 하며 저온에서 Miscanthus C4 광합성에 기여할 것입니다.이 연구는 다년생 식물 연구에 중요한 참고 자료를 제공했습니다.
6. 염색체 수준의 Camptotheca acuminata 게놈 어셈블리는 Camptothecin 생합성의 진화적 기원에 대한 통찰력을 제공합니다.
협력시설: 사천대학교
저널: 네이처 커뮤니케이션즈
임팩트 팩터: 14.912
이 프로젝트는 게놈 크기가 414.95Mb이고 contingN50이 1.47Mb인 고품질의 염색체 수준 C. acuminata 게놈 어셈블리를 보고했습니다.우리는 C. acuminata가 독립적인 전체 게놈 복제를 경험하고 그로부터 파생된 수많은 유전자가 캄프토테신 생합성과 관련되어 있음을 발견했습니다.따라서 LAMT 유전자의 기능적 분기와 두 SLAS 유전자의 긍정적인 진화는 둘 다 C. acuminata에서 캄프토테신 생합성에 크게 기여했습니다.결과는 2차 대사산물의 진화 기원에서 유전적 변화를 식별하는 데 있어 고품질 게놈 조립의 중요성을 강조했습니다.
7. 대립유전자가 정의된 게놈은 카사바 진화 과정에서 이중 대립유전자 분화를 드러냅니다.
협력시설: 중국열대농업과학원
저널: 분자 식물
임팩트 팩터: 13.162
이 프로젝트는 Pacific Biosciences(PacBio) 시퀀싱 플랫폼을 사용하여 contigN50 1.1Mb를 사용하여 카사바에 대한 참조 게놈을 조립했습니다.BUSCO, LAI index, high-density gene map을 통해 평가한 후, 조립된 게놈은 Refence-grade로 확인됩니다.중복 영역이 확인되었고 Hi-C 링크를 사용하여 콘티그가 18개의 가성염색체에 고정되었습니다.카사바에 대한 이 고품질의 대립유전자 정의 참조 게놈은 상동 염색체에서 서로 다른 이중 대립유전자를 식별하는 데 유용하며, 이중 대립유전자의 분화 및 발현 우세와 근본적인 진화 원동력을 탐색할 수 있게 해줍니다.이는 카사바와 기타 이형접합성이 높은 작물의 혁신적인 육종 전략을 촉진했습니다.
8.오동나무의 빠른 성장과 오동나무 마녀의 빗자루 형성에 대한 게놈적 통찰
협력시설: 허난농업대학
저널: 분자 식물
임팩트 팩터: 13.162
이 프로젝트는 크기가 511.6Mb인 고품질 오동나무 핵 게놈을 조립했으며, 서열의 93.2%가 20개의 가성염색체에 고정되어 있습니다.더 높은 광합성 효율은 C3 광합성과 crassulacean acid 대사 경로의 통합을 통해 달성되며, 이는 오동나무의 매우 빠른 성장 습관에 기여했을 수 있습니다.기능 분석과 결합된 PaWB 식물성 플라스마의 추가 게놈 서열 분석은 이펙터 PaWB-SAP54가 오동나무 PfSPLa와 직접 상호작용하여 유비퀴틴 매개 경로에 의해 PfSPLa 분해를 일으키고 마녀의 빗자루 형성으로 이어진다는 것을 나타냅니다.이 데이터는 오동나무의 생물학과 PaWB 형성을 위한 규제 메커니즘에 대한 중요한 통찰력을 제공했습니다.
동물 게놈 – 종 진화에 대한 깊은 통찰력
1. 노틸러스 폼필리우스(Nautilus pompilius)의 게놈은 눈의 진화와 생물광물화를 조명합니다
협력 시설: 남중국해 해양학 연구소, CAS
저널: 자연생태학 및 진화
임팩트 팩터: 15.462
이 프로젝트는 Nautilus pompilius의 완전한 게놈을 제시했습니다.이는 서열화된 두족류 중에서 최소 게놈을 갖고 있으며, 이는 contigN50 = 1.1Mb인 730.58Mb입니다.BUSCO 평가 결과는 91.31% 입니다.전사체, 단백질체, 유전자군 및 계통발생 분석이 결합된 이 게놈은 핀홀 눈 및 생체광물화와 같은 두족류 혁신에 대한 근본적인 참조를 제공했습니다.이번 연구는 Hox 유전자 클러스터의 완전성에 대한 손상이 연체동물의 껍질이 사라지는 것과 관련이 있을 수 있음을 나타냅니다.중요한 것은 유전자 손실, 특정 유전자군의 독립적 수축 및 확장과 관련 규제 네트워크를 포함한 여러 게놈 혁신이 노틸러스 핀홀 눈의 진화를 형성했을 가능성이 높다는 것입니다.노틸러스 게놈은 현존하는 두족류를 형성하는 진화 시나리오와 게놈 혁신을 재구성하기 위한 귀중한 자원을 구성했습니다.
2. Seadragon 게놈 분석은 표현형 및 성 결정 유전자좌에 대한 통찰력을 제공합니다.
협력 시설: 남중국해 해양학 연구소, CAS
저널: 과학 발전
임팩트 팩터: 14.132
이 프로젝트에서는 일반 해룡(Phyllopteryx taeniolatus)과 그와 밀접하게 관련된 종인 악어 파이프피시(Syngnathoides biaculeatus)의 수컷과 암컷 게놈을 새롭게 시퀀싱했습니다.Phyllopteryx taeniolatus의 게놈 크기는 ~659Mb(♂) 및 ~663Mb(♀)이며, contigN50은 10.0Mb 및 12.1mb입니다.Phyllopteryx taeniolatus의 게놈 크기는 637Mb(♂) 및 ~648Mb(♀)이며 contigN50은 18.0Mb 및 21.0Mb입니다.계통발생학적 분석을 통해 일반 해룡과 악어 실고기는 Syngnathinae의 자매 분류군이며 약 2,730만 년 전에 갈라졌습니다.진화론적 혁신인 잎 모양 부속기의 전사 프로파일은 지느러미 발달에 일반적으로 관여하는 유전자 세트가 선택되었을 뿐만 아니라 잠재적인 조직 복구 및 면역 방어 유전자에 대한 전사 스크립트가 풍부하다는 것을 보여줍니다.일반적인 해룡과 악어 파이프피시가 공유하는 수컷 특유의 amhr2y 유전자를 암호화하는 추정 성 결정 유전자좌가 확인되었습니다.이 프로젝트는 적응 진화 연구에 중요한 증거를 제공했습니다.
게시 시간: 2022년 9월 19일