2021 میں، BMKGENE نے 31 ڈی نوو جینوم تحقیق کا مشاہدہ کیا جو 320 سے زیادہ اثرات والے عوامل کے ساتھ اعلیٰ اثر والے جرائد میں کامیابی کے ساتھ شائع ہوئے۔
سال 2022 کے آغاز کے فوراً بعد، پہلے ہی دو تحقیقی مضامین بالترتیب جرنل "نیچرل جینیٹکس" اور "مالیکیولر پلانٹ" پر شائع ہو چکے ہیں۔وہ ہیں، "ایک انتہائی متفاوت لیچی جینوم سے دو مختلف ہاپلوٹائپس ابتدائی اور دیر سے پختہ ہونے والی کاشتوں کے لیے آزادانہ گھریلو واقعات کا مشورہ دیتے ہیں" (لیچی جینوم ریسرچ، جو کالج آف ہارٹیکلچر، ساؤتھ چائنا ایگریکلچرل یونیورسٹی، اور سائنسی تعاون کاروں کے ذریعے کی گئی، نیچرل جیونیٹکس پر شائع ہوئی۔ )، اور "ایجیلوپس کی پانچ سیٹوپسس پرجاتیوں کے جینوم سیکوینسز اور پولی پلائیڈ گندم B-سب جینوم کی اصل" (پانچ سیٹوپسس اسپیسز جینوم، جو پروفیسر باؤ لیو کی نارتھ ایسٹ نارمل یونیورسٹی کی ریسرچ ٹیم کے ذریعے کرائے گئے ہیں۔)ہم ان دونوں مضامین کا بھی جائزہ لیں گے اور اپنے قارئین کے ساتھ شیئر کریں گے۔
اب، آئیے 2021 میں شائع ہونے والے بہترین تحقیقی مضامین پر ایک نظر ڈالتے ہیں جو BMK اور ہماری باہمی تعاون کے ساتھ تصنیف کردہ ہیں۔
پلانٹ جینوم - کثیر انواع پر کامیابیاں۔
1. ایک اعلیٰ معیار کی جینوم اسمبلی رائی کی جینومک خصوصیات اور زرعی لحاظ سے اہم جین کو نمایاں کرتی ہے
تعاون شدہ سہولت: ہینن زرعی یونیورسٹی
جرنل: قدرتی جینیات
اثر کا عنصر: 38.31
اس منصوبے میں، چینی رائی کی ایک اعلیٰ قسم کی ویننگ رائی کے جینوم کو ترتیب دیا گیا تھا۔جمع شدہ کانٹیگز (7.74 جی بی) کا تخمینہ جینوم سائز (7.86 جی بی) کا 98.47 فیصد ہے، جس میں 93.67 فیصد کونٹیگز (7.25 جی بی) سات کروموسوم کو تفویض کیے گئے ہیں۔دہرائے جانے والے عناصر جمع شدہ جینوم کا 90.31 فیصد ہیں۔ویننگ اسمبلی کے مزید تجزیوں نے جینوم کی وسیع جین کی نقلوں اور نشاستے کے بائیو سنتھیس جینز پر ان کے اثرات، پیچیدہ پرولمین لوکی کی جسمانی تنظیم، ابتدائی سرخی کی خصوصیت اور پوٹیٹو ڈومیسٹیشن سے وابستہ کروموسومل ریجنز اور رائی میں لوکی پر مشتمل جین کے اظہار کی خصوصیات پر نئی روشنی ڈالی۔یہ جینوم ترتیب رائی اور متعلقہ اناج کی فصلوں میں جینومک اور افزائش کے مطالعے کو تیز کرنے کا وعدہ کرتا ہے۔
2. بغیر کانٹے کے گلاب: نمی کے موافقت سے منسلک جینومک بصیرت
تعاون شدہ سہولت: کنمنگ انسٹی ٹیوٹ آف باٹنی، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز
جرنل: نیشنل سائنس ریویو
اثر کا عنصر: 17.273
اس پروجیکٹ میں، 'Basye's Thornless' (BT، Rosa wichuraiana کی ایک کانٹے سے پاک cultivar)، 'OB، ایک بانی جین ٹائپ گلاب ڈومیسٹیشن'، ان کے F1 ہائبرڈ اور BCF1 کے نمونے جمع کیے گئے۔اور تنے کے کانٹے کی نشوونما سے متعلق جینیاتی عناصر کی شناخت کے لیے ایک اعلیٰ معیار کا حوالہ جینوم اسمبلی تیار کیا گیا۔جینوم کا سائز تقریباً 530.6 Mb ہے۔اسمبل شدہ جینوم کے معیار کی توثیق کرنے کے لیے، جینیاتی نقشہ کا موازنہ، BUSCO، NGS دوبارہ جمع کرنے، OB ہاپلوٹائپ کے ساتھ موازنہ، بیس ایرر ریٹ کنٹرول کی ترتیب اور جینوم وائیڈ LTR اسمبلی انڈیکس ویلیو چیک (LAI=20.03) جیسا تجزیہ کیا گیا۔یہ تحقیق پیچیدہ وراثت کے نمونوں اور تنے کے کانوں کے ریگولیٹری میکانزم کو ظاہر کرتی ہے اور ہمیں گلاب کی حیاتیات اور اہم خصلتوں سے وابستہ مالیکیولر مارکروں کا مطالعہ کرنے کے لیے ایک بنیاد اور نئے وسائل فراہم کرتی ہے۔
3. کیکومیس میں ترکیب شدہ ایلوپولائپلائڈز کا مکمل جینوم تسلسل ایلوپولائپلوڈائزیشن کے جینوم ارتقاء کی بصیرت کو ظاہر کرتا ہے۔
تعاون شدہ سہولت: نانجنگ زرعی یونیورسٹی
جرنل: ایڈوانسڈ سائنس
امپیکٹ فیکٹر: 16.801
اس مطالعے نے کھیرے (C. sativus, 2n = 14) اور اس کے جنگلی رشتہ دار پرجاتیوں (C. hystrix, 2n = 24) اور اس کے نتیجے میں کروموسوم ڈپلیکیشن کے درمیان انٹر اسپیسیفک ہائبرڈائزیشن کا استعمال کرتے ہوئے حاصل کیے گئے مصنوعی الوٹیٹراپلوائیڈ کے اعلیٰ معیار کے جینوم کی اطلاع دی، جو کہ پہلی بار ہے۔ مکمل طور پر ترتیب شدہ مصنوعی ایلوپولیپلائیڈ۔جینوم کی اسمبلی نے "PacBio+BioNano+Hi-C+Illumina" کی ترتیب کے ورک فلو کو لاگو کیا، جس کے نتیجے میں جینوم کا سائز 530.8Mb اور contig N50 = 6.5Mb ہوا۔ریڈز کو 19 سیوڈو کروموسوم اور سبجینوم کو تفویض کیا گیا تھا۔نتائج نے اشارہ کیا کہ جینوم ڈپلیکیشن کے بجائے ہائبرڈائزیشن، جوہری اور سی پی جینوم دونوں میں جینومک تبدیلیوں کی اکثریت کا سبب بنتی ہے۔اس نے تجویز کیا کہ طے شدہ heterozygosity C.×hytivus کو بڑھتے ہوئے تناؤ کے موافقت فراہم کرتی ہے۔نتائج پودوں کے پولیپلائیڈی ارتقاء میں نئی بصیرت فراہم کرتے ہیں اور مستقبل کی فصلوں کے لیے ممکنہ افزائش کی حکمت عملی پیش کرتے ہیں۔
4. تقابلی جینوم کا تجزیہ ٹرانسپوسن میڈیٹڈ جینوم کی توسیع اور روئی میں 3D جینومک فولڈنگ کے ارتقائی فن تعمیر کو نمایاں کرتا ہے۔
تعاون شدہ سہولت: ہوازہونگ زرعی یونیورسٹی
جرنل: سالماتی حیاتیات اور ارتقاء
اثر کا عنصر: 16.242
اس پروجیکٹ نے تین کپاس کی انواع کے جینوم کو جمع کرنے کے لیے نانوپور سیکوینسنگ کا استعمال کیا، یعنی: Gossypium rotundifolium (K2، genome size = 2.44Gb، contigN50 = 5.33Mb)، G. arboreum (A2، جینوم کا سائز = 1.62Gb، contigN15 = Mb16)، اور G. raimondii (D5، جینوم سائز = 0.75Gb، contigN50 = 17.04 Gb)۔تینوں جینوموں میں سے 99٪ سے زیادہ Hi-C کے ذریعے جمع کیے گئے تھے۔BUSCO تجزیہ کے نتائج بالترتیب 92.5%، 93.9% اور 95.4% ہیں۔ان تمام نمبروں نے اشارہ کیا کہ تین اسمبلی جینوم ریفرنس گریڈ ہیں۔تقابلی جینوم کے تجزیوں نے جینوم کے سائز کے بڑے فرق میں حصہ ڈالنے والے نسب سے متعلق مخصوص TE امپلیفیکیشن کی تفصیلات کو دستاویز کیا۔یہ مطالعہ پودوں میں اعلیٰ ترتیب والے کرومیٹن ڈھانچے کے ارتقاء میں ٹرانسپوسن ثالثی جینوم کی توسیع کے کردار پر روشنی ڈالتا ہے۔
5. کروموسوم پیمانے کی اسمبلی اور بائیو ماس فصل کا تجزیہ Miscanthus lutarioriparius genome
تعاون شدہ سہولت: مالیکیولر پلانٹ سائنسز میں سی اے ایس سینٹر فار ایکسی لینس
جرنل: نیچر کمیونیکیشنز
امپیکٹ فیکٹر: 14.912
اس پروجیکٹ نے آکسفورڈ نینو پور کی ترتیب اور ہائی-سی ٹیکنالوجیز کو ملا کر Miscanthus lutarioriparius جینوم کی کروموسوم پیمانے پر اسمبلی کی اطلاع دی۔2.07Gb اسمبلی جینوم کے 96.64% پر محیط ہے، 1.71 Mb کے کونٹیگ N50 کے ساتھ۔کل ترتیب کا تقریباً 94.30٪ 19 سیوڈو کروموسوم میں لنگر انداز تھا۔BAC ترتیب، LAI تشخیص، BUSCO تشخیص، NGS ڈیٹا کے ساتھ دوبارہ اسمبلی، ٹرانسکرپٹوم ڈیٹا کی دوبارہ اسمبلی کے ساتھ موازنہ کے ذریعے، جینوم کو اعلیٰ معیار اور تسلسل کے طور پر جانچا گیا۔M. lutarioriparius کی Allotetraploid اصلیت کی تصدیق سینٹرومیرک سیٹلائٹ کی تکرار کے ذریعے کی جاتی ہے۔M. lutarioriparius کے ٹینڈم ڈپلیکیٹ جین نہ صرف تناؤ کے ردعمل سے متعلق بلکہ سیل وال بائیو سنتھیس کے لحاظ سے بھی فعال ہوتے ہیں۔جین کے نقول شاید C4 فوٹو سنتھیسز میں کردار ادا کرتے ہیں اور کم درجہ حرارت پر Miscanthus C4 فوٹو سنتھیس میں حصہ ڈالتے ہیں۔تحقیق نے بارہماسی پودوں کے مطالعہ کے لیے اہم حوالہ فراہم کیا۔
6. ایک کروموسوم لیول کیمپٹوتھیکا ایکومیناٹا جینوم اسمبلی کیمپٹوتھیسن بائیو سنتھیسس کے ارتقائی ماخذ کے بارے میں بصیرت فراہم کرتی ہے۔
تعاون شدہ سہولت: سیچوان یونیورسٹی
جرنل: نیچر کمیونیکیشنز
امپیکٹ فیکٹر: 14.912
اس پروجیکٹ نے ایک اعلیٰ معیار کی، کروموسوم لیول C. ایکومیناٹا جینوم اسمبلی کی اطلاع دی ہے، جس کا جینوم سائز 414.95Mb اور ContingN50 1.47Mb ہے۔ہم نے پایا کہ C. acuminata ایک آزاد مکمل جینوم کی نقل کا تجربہ کرتا ہے اور اس سے حاصل ہونے والے متعدد جین کیمپٹوتھیسن بائیو سنتھیسس سے متعلق ہیں۔LAMT جین کا فعال انحراف اور دو SLAS جینوں کے مثبت ارتقاء، لہذا، دونوں نے C. acuminata میں کیمپٹوتھیسن بائیو سنتھیسس میں بہت زیادہ تعاون کیا۔نتائج نے ثانوی میٹابولائٹ کی ارتقائی اصل میں جینیاتی تبدیلیوں کی نشاندہی کرنے میں اعلی معیار کے جینوم اسمبلی کی اہمیت پر زور دیا۔
7. ایلیل سے متعین جینوم کاساوا ارتقاء کے دوران بائلیلک فرق کو ظاہر کرتا ہے
تعاون شدہ سہولت: چینی اکیڈمی آف ٹراپیکل ایگریکلچرل سائنسز
جرنل: مالیکیولر پلانٹ
اثر کا عنصر: 13.162
اس پروجیکٹ نے پیسیفک بایوسینسز (PacBio) سیکوینسنگ پلیٹ فارم کا استعمال کرتے ہوئے contigN50 1.1Mb کے ساتھ کاساوا کے لیے ایک حوالہ جینوم جمع کیا۔BUSCO، LAI انڈیکس، اور اعلی کثافت جینیاتی نقشے کی جانچ کے بعد، جمع شدہ جینوم کی تصدیق ریفرینس گریڈ کے طور پر کی جاتی ہے۔بے کار علاقوں کی نشاندہی کی گئی اور ہائی-سی لنکس کا استعمال کرتے ہوئے 18 سیوڈو کروموسوم پر کنٹیگس کو لنگر انداز کیا گیا۔کاساوا کے لیے یہ اعلیٰ معیار کا اور ایلیل سے متعین حوالہ جینوم ہم جنس کروموسوم پر مختلف دو ایلیلز کی شناخت کرنے میں قابل قدر ہے، جس سے بائی ایللیز اور ان کی بنیادی ارتقائی قوتوں کے امتیاز اور اظہار کے غلبہ کو تلاش کیا جا سکتا ہے۔اس نے کاساوا اور دیگر انتہائی متفاوت فصلوں میں افزائش نسل کی حکمت عملیوں کو جدید بنانے میں سہولت فراہم کی۔
8. پاؤلونیا کی تیز رفتار نشوونما اور پالاونیا چڑیلوں کے جھاڑو کی تشکیل کے بارے میں جینومک بصیرت
تعاون شدہ سہولت: ہینن زرعی یونیورسٹی
جرنل: مالیکیولر پلانٹ
اثر کا عنصر: 13.162
اس پروجیکٹ نے پالاؤنیا فارچیونئی کے ایک اعلیٰ معیار کے جوہری جینوم کو جمع کیا، جس کا سائز 511.6 Mb ہے، جس میں 93.2% سیکونسز 20 سیوڈو کروموزوم پر لنگر انداز ہیں۔اعلیٰ فتوسنتھیٹک کارکردگی C3 فوٹو سنتھیس اور کراسولیشین ایسڈ میٹابولزم پاتھ وے کو یکجا کرنے کے ذریعے حاصل کی جاتی ہے، جس نے پولونیا کے درختوں کی انتہائی تیزی سے نشوونما کی عادت میں حصہ ڈالا ہو گا۔PaWB فائیٹوپلازما کی اضافی جینوم ترتیب، فنکشنل تجزیوں کے ساتھ مل کر، اشارہ کرتی ہے کہ اثر کرنے والا PaWB-SAP54 براہ راست Paulownia PfSPla کے ساتھ تعامل کرتا ہے، جس کے نتیجے میں ubiquitin-mediated پاتھ وے کے ذریعے PfSPLa کے انحطاط کا سبب بنتا ہے اور witches کی تشکیل کا باعث بنتا ہے۔اعداد و شمار نے paulownias کی حیاتیات اور PaWB کی تشکیل کے لیے ریگولیٹری میکانزم میں اہم بصیرت فراہم کی۔
جانوروں کا جینوم - پرجاتیوں کے ارتقاء کی گہری بصیرت
1. Nautilus pompilius کا جینوم آنکھ کے ارتقاء اور حیاتیاتی معدنیات کو روشن کرتا ہے
تعاون شدہ سہولت: ساؤتھ چائنا سی انسٹی ٹیوٹ آف اوشینولوجی، CAS
جرنل: قدرتی ماحولیات اور ارتقاء
امپیکٹ فیکٹر: 15.462
اس منصوبے نے Nautilus pompilius کے لیے ایک مکمل جینوم پیش کیا۔اس میں ترتیب وار سیفالوپڈز کے درمیان کم سے کم جینوم ہے، جو 730.58Mb ہے contigN50 = 1.1Mb کے ساتھ۔BUSCO کی تشخیص کا نتیجہ 91.31% ہے۔ٹرانسکرپٹوم، پروٹوم، جین فیملی اور فائیلوجنیٹک تجزیہ کے ساتھ مل کر، اس جینوم نے سیفالوپوڈ ایجادات پر ایک بنیادی حوالہ فراہم کیا، جیسے پنہول آئی اور بائیو منرلائزیشن۔تحقیق نے اشارہ کیا کہ ہوکس جین کلسٹر کی مکملیت پر ہونے والے نقصان کا تعلق مولسکس کے خول کے غائب ہونے سے ہوسکتا ہے۔اہم بات یہ ہے کہ متعدد جینومک اختراعات بشمول جین کے نقصانات، آزادانہ سکڑاؤ اور مخصوص جین خاندانوں کی توسیع اور ان کے متعلقہ ریگولیٹری نیٹ ورکس نے نوٹلس پنہول آنکھ کے ارتقاء کو ممکنہ طور پر ڈھالا۔نوٹیلس جینوم نے ارتقائی منظرناموں اور جینومک اختراعات کی تشکیل نو کے لیے ایک قیمتی وسیلہ تشکیل دیا جو موجودہ سیفالوپڈس کی تشکیل کرتے ہیں۔
2. سیڈریگن جینوم کا تجزیہ اس کے فینوٹائپ اور جنس کے تعین کے مقام کے بارے میں بصیرت فراہم کرتا ہے۔
تعاون شدہ سہولت: ساؤتھ چائنا سی انسٹی ٹیوٹ آف اوشینولوجی، CAS
جرنل: سائنس ایڈوانسز
اثر کا عنصر: 14.132
یہ پروجیکٹ ڈی نوو – عام سی ڈریگن (Phyllopteryx taeniolatus) کے نر اور مادہ جینوم اور اس سے قریبی تعلق رکھنے والی انواع، ایلیگیٹر پائپ فش (Syngnathoides biaculeatus) کو ترتیب دیتا ہے۔Phyllopteryx taeniolatus کے لیے جینوم کا سائز ~659 Mb（♂）اور ~663 Mb（♀） ہے، 10.0Mb اور 12.1mb کے contigN50 کے ساتھ۔Phyllopteryx taeniolatus کے لیے جینوم کا سائز 637 Mb（♂）اور ~648 Mb（♀） ہے، 18.0Mb اور 21.0Mb کے contigN50 کے ساتھ۔فائیلوجینیٹک تجزیہ کے ذریعے، عام سی ڈریگن اور ایلیگیٹر پائپ فش Syngnathinae کی بہن ٹیکسن ہیں، اور تقریباً 27.3 Ma پہلے مختلف ہو گئیں۔ایک ارتقائی نیاپن سے ٹرانسکرپشن پروفائلز، پتی کی طرح کے ضمیمہ، ظاہر کرتے ہیں کہ جینوں کے ایک سیٹ کو عام طور پر فن کی نشوونما میں شامل کیا گیا ہے اور ساتھ ہی ممکنہ بافتوں کی مرمت اور مدافعتی دفاعی جینوں کے لیے ٹرانس اسکرپٹس کی افزودگی بھی شامل ہے۔عام سی ڈریگن اور ایلیگیٹر پائپ فش کے ذریعہ مشترکہ مردانہ مخصوص amhr2y جین کو انکوڈنگ کرنے والی ایک پوٹیو جنس – تعین کرنے والے لوکس کی شناخت کی گئی۔اس منصوبے نے انکولی ارتقاء کے مطالعے کے لیے اہم ثبوت فراہم کیے ہیں۔
پوسٹ ٹائم: ستمبر 19-2022