У 2021. години, БМКГЕНЕ је био сведок 31 Де ново истраживања генома успешно објављених у часописима са високим утицајем са укупним импакт факторима преко 320. 15 чланака су били коаутори, од којих су 4 коаутори као први аутори БМКГЕНЕ
Одмах након почетка 2022. године, већ су објављена два истраживачка чланка у часопису „Природна генетика” и „Молекуларна биљка”.Они су: „Два дивергентна хаплотипа из високо хетерозиготног генома личија сугеришу независне догађаје припитомљавања за ране и каснозреле сорте“ (истраживање генома личија, које је спровео Цоллеге оф Хортицултуре, Јужнокинески пољопривредни универзитет и научни сарадници, објављено на Природној генетици. ), и „Секвенце генома пет врста Ситопсис Аегилопса и порекло полиплоидног Б-субгенома пшенице“ (геном пет врста Ситопсис, који је спровео истраживачки тим професора Бао Лиуа са Нортхеаст Нормал Университи.).Такође ћемо прегледати ова два чланка и поделити их са нашим читаоцима.
Сада, хајде да бацимо поглед на одличне истраживачке чланке објављене 2021. у коауторству БМК-а и наших сарадничких установа.
Биљни геном — Пробоји на више врста.
1. Висококвалитетни склоп генома наглашава карактеристике генома ражи и агрономски важне гене
Сараднички објекат: Пољопривредни универзитет Хенан
Часопис: Природна генетика
Фактор утицаја: 38,31
У овом пројекту секвенциран је геном Веининг ражи, елитне кинеске сорте ражи.Сакупљени контиги (7,74 Гб) чинили су 98,47% процењене величине генома (7,86 Гб), са 93,67% контига (7,25 Гб) додељених седам хромозома.Понављајући елементи су чинили 90,31% састављеног генома.Даље анализе Веининг скупа бацају ново светло на дупликације гена у целом геному и њихов утицај на гене биосинтезе скроба, физичку организацију сложених локуса проламина, карактеристике експресије гена које су у основи раних особина главе и наводне хромозомске регионе и локусе у ражи повезани са припитомљавањем.Ова секвенца генома обећава да ће убрзати геномске и оплемењивачке студије у ражи и сродним житарицама.
2.Ружа без бодљи: геномски увиди повезани са прилагођавањем влаге
Сараднички објекат: Институт за ботанику Кунминг, Кинеска академија наука
Часопис: Натионал Сциенце Ревиев
Фактор утицаја: 17.273
У овом пројекту су прикупљени узорци 'Басие'с Тхорнлесс' (БТ, сорта Роса вицхураиана без бодљикавости), 'Олд Блусх' (ОБ, генотип оснивача у припитомљавању ружа), њихови Ф1 хибриди и БЦФ1.И висококвалитетни референтни геномски склоп је генерисан да идентификује генетске елементе који се односе на развој бодљикавог стабла.Величина генома је око 530,6 Мб.Да би се верификовао квалитет састављеног генома, спроведене су анализе попут поређења генетичке мапе, поновног састављања БУСЦО, НГС читања, поређења са ОБ хаплотипом, контроле базне стопе грешке секвенцирања и провере вредности ЛТР скупног индекса за читав геном (ЛАИ=20,03).Ово истраживање открива сложени образац наслеђивања и регулаторни механизам бодљикава стабљике и пружило нам је основу и нове ресурсе за проучавање биологије ружа и молекуларних маркера рудника повезаних са важним особинама.
3. Секвенца целог генома синтетизованих алополиплоида у Цуцумису открива увид у еволуцију генома алополиплоидизације
Сараднички објекат: Пољопривредни универзитет у Нањингу
Часопис: Адванцед Сциенце
Фактор утицаја: 16.801
Ова студија је известила о висококвалитетном геному синтетичког алотетраплоида добијеног коришћењем интерспецифичне хибридизације између краставца (Ц. сативус, 2н = 14) и његових дивљих сродничких врста (Ц. хистрик, 2н = 24) и накнадне дупликације хромозома, која је прва потпуно секвенционирани синтетички алополиплоид.Састављање генома применило је радни ток секвенцирања „ПацБио+БиоНано+Хи-Ц+Иллумина“, што је резултирало величином генома од 530,8Мб и контигом Н50 = 6,5Мб.Очитавања су додељена за 19 псеудохромозома и субгенома.Резултати су показали да хибридизација, а не дупликација генома, узрокује већину геномских промена како у нуклеарним тако и у цп геномима.То сугерише да фиксна хетерозиготност обезбеђује Ц.×хитивус повећану адаптацију на стрес.Резултати пружају нови увид у еволуцију полиплоидије биљака и нуде перспективну стратегију оплемењивања будућих усева.
4. Упоредне анализе генома наглашавају експанзију генома посредовану транспозоном и еволуциону архитектуру 3Д геномског савијања у памуку
Сараднички објекат: Пољопривредни универзитет Хуазхонг
Часопис: Молекуларна биологија и еволуција
Фактор утицаја: 16.242
Овај пројекат је користио Нанопоре Секуенцинг за састављање генома три врсте памука и то: Госсипиум ротундифолиум (К2, величина генома = 2.44Гб, цонтигН50 = 5.33Мб), Г. арбореум (А2, величина генома = 1.62Гб, цонтигН50 = 1.69 Мб), и Г. раимондии (Д5, величина генома = 0,75 Гб, цонтигН50 = 17,04 Гб).Преко 99% сва три генома је састављено преко Хи-Ц.Резултати БУСЦО анализе су 92,5%, 93,9% и 95,4% респективно.Сви ови бројеви су указивали да су три скупа генома референтног степена.Упоредне анализе генома су документовале детаље ТЕ амплификације специфичне за лозу, што је допринело великим разликама у величини генома.Ова студија баца светло на улогу експанзије генома посредоване транспозоном у еволуцији структуре хроматина вишег реда у биљкама.
5. Склапање на скали хромозома и анализа генома усјева биомасе Мисцантхус лутариорипариус
Сарадничка установа: ЦАС центар за изврсност у молекуларним наукама о биљкама
Часопис: Натуре Цоммуницатионс
Фактор утицаја: 14.912
Овај пројекат је известио о склапању генома Мисцантхус лутариорипариус на скали хромозома комбиновањем секвенцирања Оксфорд Нанопоре и Хи-Ц технологија.Склоп од 2,07 Гб покрива 96,64% генома, са контигом Н50 од 1,71 Мб.Око 94,30% укупних секвенци је усидрено у 19 псеудохромозома.Поређењем са БАЦ секвенцом, ЛАИ евалуацијом, БУСЦО евалуацијом, поновним састављањем са НГС подацима, поновним састављањем података транскриптома, геном је оцењен као висококвалитетан и континуитет.Алотетраплоидно порекло М. лутариорипариус је потврђено коришћењем центромерних сателитских понављања.Тандем дупликати гена М. лутариорипариус су функционално обогаћени не само у смислу одговора на стрес, већ и биосинтезе ћелијског зида.Дупликати гена вероватно играју улогу у фотосинтези Ц4 и доприносе фотосинтези Мисцантхус Ц4 на ниским температурама.Истраживање је дало важну референцу за проучавање вишегодишњих биљака.
6. Склоп генома Цамптотхеца ацумината на нивоу хромозома пружа увид у еволуционо порекло биосинтезе камптотецина
Сараднички објекат: Универзитет Сицхуан
Часопис: Натуре Цоммуницатионс
Фактор утицаја: 14.912
Овај пројекат је известио о висококвалитетном скупу генома Ц. ацумината на нивоу хромозома, са величином генома од 414,95 Мб и контингентним Н50 1,47 Мб.Открили смо да Ц. ацумината доживљава независну дупликацију целог генома и да су бројни гени који потичу из ње повезани са биосинтезом камптотецина.Функционална дивергенција ЛАМТ гена и позитивна еволуција два СЛАС гена су, дакле, у великој мери допринели биосинтези камптотецина у Ц. ацумината.Резултати су нагласили важност висококвалитетног састављања генома у идентификацији генетских промена у еволуционом пореклу секундарног метаболита.
7. Геном дефинисан алелом открива биалелну диференцијацију током еволуције касаве
Сараднички објекат: Кинеска академија тропских пољопривредних наука
Часопис: Молецулар Плант
Фактор утицаја: 13.162
Овај пројекат је саставио референтни геном за касаву са цонтигН50 1,1 Мб користећи платформу за секвенцирање Пацифиц Биосциенцес (ПацБио).Након евалуације помоћу БУСЦО, ЛАИ индекса и генетске мапе високе густине, састављени геном је потврђен као референтни ниво.Идентификовани су редундантни региони и контиги су усидрени на 18 псеудохромозома коришћењем Хи-Ц веза.Овај висококвалитетни и алел-дефинисани референтни геном за касаву је драгоцен у идентификацији дивергентних би-алела на хомологним хромозомима, омогућавајући истраживање диференцијације и доминације биалела и њихових основних еволуционих покретачких снага.То је омогућило иновативне стратегије узгоја маниоке и других високо хетерозиготних усева.
8. Геномски увид у брз раст пауловније и формирање вештичије метле пауловније
Сараднички објекат: Пољопривредни универзитет у Хенану
Часопис: Молецулар Плант
Фактор утицаја: 13.162
Овај пројекат је саставио висококвалитетни нуклеарни геном Пауловниа фортунеи, величине 511,6 Мб, са 93,2% секвенци које је усидрено за 20 псеудохромозома.Већа фотосинтетичка ефикасност се постиже интегрисањем фотосинтезе Ц3 и пута метаболизма киселине црассулацеан, што је можда допринело изузетно брзом расту стабала пауловније.Додатно секвенционирање генома ПаВБ фитоплазме, у комбинацији са функционалним анализама, показало је да ефектор ПаВБ-САП54 директно реагује са Пауловниа ПфСПЛа, што заузврат изазива деградацију ПфСПЛа путем убиквитином посредованог и доводи до формирања вештичије метле.Подаци су пружили значајан увид у биологију пауловније и регулаторни механизам за формирање ПаВБ.
Геном животиња – Дубоки увид у еволуцију врста
1. Геном Наутилус помпилиус осветљава еволуцију ока и биоминерализацију
Сараднички објекат: Институт за океанологију Јужног кинеског мора, ЦАС
Часопис: Природна екологија и еволуција
Фактор утицаја: 15.462
Овај пројекат је представио комплетан геном за Наутилус помпилиус.Има минималистички геном међу секвенцираним главоношцима, који износи 730,58 Мб са цонтигН50 = 1,1 Мб.Резултат БУСЦО евалуације је 91,31%.У комбинацији са транскриптомом, протеомом, породицом гена и филогенетском анализом, овај геном је пружио основну референцу за иновације главоножаца, као што су рупица ока и биоминерализација.Истраживање је показало да оштећење комплетности кластера Хок гена може бити повезано са нестанком шкољке мекушаца.Важно је да су вишеструке геномске иновације, укључујући губитке гена, независну контракцију и експанзију специфичних породица гена и њихове повезане регулаторне мреже, вероватно обликовале еволуцију ока наутилуса.Геном наутилуса је представљао вредан ресурс за реконструкцију еволуционих сценарија и геномских иновација које обликују постојеће главоношце.
2. Анализа генома Сеадрагон пружа увид у његов фенотип и локус одређивања пола
Сараднички објекат: Институт за океанологију Јужног кинеског мора, ЦАС
Часопис: Сциенце Адванцес
Фактор утицаја: 14.132
Овај пројекат де ново је секвенционирао мушке и женске геноме обичног морског змаја (Пхиллоптерик таениолатус) и његове блиско сродне врсте, алигаторске рибе (Сингнатхоидес биацулеатус).Величина генома за Пхиллоптерик таениолатус је ~659 Мб (♂) и ~663 Мб (♀), са цонтигН50 од 10,0 Мб и 12,1 мб.величина генома за Пхиллоптерик таениолатус је 637 Мб (♂) и ~648 Мб (♀), са цонтигН50 од 18,0 Мб и 21,0 Мб.Филогенетском анализом, обични морски змај и алигаторска риба су сестринска таксона Сингнатхинае и разишли су се пре око 27,3 Ма.Профили транскрипције из еволуционе новине, листова сличних додацима, показују да је скуп гена који су типично укључени у развој пераја кооптиран, као и обогаћивање транскрипта за потенцијалну поправку ткива и гене за имунолошку одбрану.Идентификован је претпостављени локус који одређује пол који кодира амхр2и ген специфичан за мушкарце који деле обични морски змај и алигаторска риба.Овај пројекат је пружио критичне доказе за проучавање адаптивне еволуције.
Време поста: 19.09.2022