基因组虽ldquo小rdquo,

每个物种的存在都一定有它的非凡意义一起品读文献,体验它们的精彩春光美妙,在那些闭门不出的日子小编为你送上近期新鲜出炉的“小而美”基因组文末有彩蛋雷公藤基因组-中药植物中“小”基因组

文章题目:GenomeofTripterygiumwilfordiiandidentificationofcytochromePinvolvedintriptolidebiosynthesis[1]

发表期刊:NatureCommunication

发表时间:.02.20

研究材料:Tripterygiumwilfordii

测序策略:PacBio(~×),10×Genomics(~×),Hi-C

研究结果:雷公藤含有雷公藤甲素,具有抗肿瘤特性。通过PacBio,10×Genomics测序,研究者获得了高质量的雷公藤基因组(~.95Mb,ContigN50=4.36Mb);结合Hi-C数据,将~.08Mb的序列挂载到23条染色体上,ScaffoldN50=13.52Mb。通过基因家族分析,作者发现雷公藤甲素生物合成通路基因受到了近期雷公藤自身发生的一次全基因组三倍化事件的影响;作者进一步整合基因组、转录组和代谢组数据,构建了基因-代谢网络,鉴定到细胞色素P(CYPB70),在雷公藤甲素生物合成过程中,可催化脱氢松香酸上的一个甲基氧化为羧基。为了进一步证明CYPB70在雷公藤甲素生物合成中的作用,作者又采用了过表达技术对其功能验证,结果支持了CYPB70在提高雷公藤甲素产量方面的具有潜在的作用。

a:雷公藤基因组特征分布;b:分化时间及多倍化事件。

杧果基因组-果树多为“小”基因组

文章题目:SMRTsequencinggeneratesthechromosome-scalereferencegenomeoftropicalfruitmango,Mangiferaindica[2]

发表期刊:bioRxiv

发表时间:.02.22

研究材料:Mangiferaindica,“HongXiangYa”

测序策略:PacBio(~×),Illumina(~×),geneticmaps

研究结果:杧果为著名的热带水果之一,享有“水果之王”之美誉。通过结合PacBio和Illumina测序技术,获得了高质量的染色体水平的“红象牙”杧果基因组,组装序列为~Mb,ContigN50=4.82Mb;接着,基于已经公布的高密度遗传图谱,将~.05Mb的组装序列锚定至20条染色体上,染色体挂载率为~98.77%,ScaffoldN50=18.78Mb。对组装序列进行评估,BUSCO评估表明,基因组完整性达到93.26%。高质量杧果基因组的发表,为杧果属乃至漆树科植物基因组进化与起源的分子机制研究提供重要基础。

a:完成基因组测序的杧果品种;b:杧果基因组图谱。

白羽扇豆基因组-比大豆“小”的豆科植物

文章题目:Thegenomeevolutionandlow-phosphorusadaptationinwhitelupin[3]

发表期刊:NatureCommunication

发表时间:.02.26

研究材料:whitelupincultivar“Amiga”

测序策略:PacBio(~×),Hi-C

研究结果:白羽扇豆是一种耐低磷研究的模式植物,属于豆科。本研究利用PacBio技术和Hi-C技术成功组装了白羽扇豆染色体水平高质量基因组,基因组大小为~.74Mb,ContigN50=1.76Mb,ScaffoldN50=18.66Mb,注释得到48,个蛋白编码基因。基因组进化分析发现,白羽扇豆在历史上经历了全基因组三倍化事件(WGT);通过WGT事件,磷利用效率(PUE)相关基因得到了显著的扩张;转录组,遗传转化及生理生化分析表明,低磷诱导白羽扇豆中PUE相关基因的表达。白羽扇豆基因组序列的完成为了解其基因组进化和低磷适应提供了思路。

a:白羽扇豆属植物的系统发育关系;b:与其它豆科植物的基因组比较。

苔麸基因组-多倍体的“小”基因组

文章题目:ExceptionalsubgenomestabilityandfunctionaldivergenceintheallotetraploidEthiopiancerealteff[4]

发表期刊:NatureCommunication

发表时间:.02.14

研究材料:teff(varietyDabbi)

测序策略:PacBio(~85×),Illumina(~45×),Hi-C

研究结果:苔麸(teff),是埃塞俄比亚主要的粮食作物。该研究利用PacBio和Illumina数据,得到麦麸基因组序列(~Mb),ContigN50=1.55Mb,利用Hi-C+遗传图谱,将组装序列挂载到20条染色体上,BUSCO评估基因组完整性达到~98.1%。苔麸基因组是异源四倍体基因组,作者发现,苔麸的多倍化事件发生在~万年前,两个亚基因组的分化时间约在~万年前;相比于其他多倍体物种,作者在麦麸基因组中没有发现大规模的染色体结构重排,在表达图谱中发现了多组织的亚基因组表达优势。

a:苔麸基因组Hi-C热图;b:苔麸亚基因组共线性。

线虫基因组-无处不有的虫子“小”基因组

文章题目:Chromosome-levelassemblyoftheCaenorhabditisremaneigenomerevealsconservedpatternsofnematodegenomeorganization[5]

发表期刊:Genetics

发表时间:.02.28

研究材料:CaenorhabditisremaneiPX

测序策略:PacBio(~×),Hi-C

研究结果:线虫是生物学研究中应用最广泛,研究最深入的模式生物之一,是第一个拥有完整基因组的动物。本研究通过PacBio和Hi-C测序技术,生成C.remanei染色体水平的基因组(~.8Mb),ContigN50=4.Mb,ScaffoldN50=21.Mb,利用BUSCO评估基因组完整性为~97.9%,注释得到26,个蛋白编码基因。通过比较两个品种的基因组发现,尽管C.remanei和C.elegans染色体发生了多次染色体内重排,但两者基因组高度同源;相对于染色体末端,这两个基因组在染色体中间都有较高的基因密度。研究还发现,C.remanei和C.elegans基因组在空间染色体的互作也具有较高的相似性。线虫染色体水平基因组的组装为进化、比较基因组和群体基因组以及基因组功能和结构的研究提供了支持。

C.remanei和C.elegans基因组比较

以上是小编为大家介绍的5篇“小”基因组的文章案例。“C值矛盾”告诉我们即使基因组很小巧其所包含的基因组变化事件也可能很复杂,研究的必要性和重要性不可小觑。“小”基因组,生物学故事中该有的情节(分化时间,基因家族,基因合成通路等)一个也不会少。小编对目前已有参考基因组的物种大小进行了统计,发现基因组大小在1G内的物种还是非常多的,有待探索的“小”基因组物种依然很多。

基因组大小文献统计基因组大小分布[6]

福利时刻

“开学时间暂未定,denovo活动先来送”即日起至3月20日,做一个基因组只要6.5w(仅限中国大陆地区)活动规则:1.仅限基因组大小≤Mb的物种;2.不限三代平台,PacBio、Nanopore皆可;3.分析内容囊括:建库测序(×三代数据+50×二代数据+×Hi-C数据)+组装+注释(附赠6个二代转录组注释);4.凡成功抢购该产品的客户需在3月20日前签订合同且送样;5.详情欢迎咨询当地销售或pag-pm

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