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『每日资讯』基因组专题

发表人:基因帮科研服务 发表时间:2018-12-04

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1.陆地棉和海岛棉基因组改进

 

From Nature GeneticsReference genome sequences of two cultivated allotetraploid cottons, Gossypium hirsutum and Gossypium barbadense.

 

DOI: https://doi.org/10.1038/s41588-018-0282-x

 

同源四倍体棉种(陆地棉和海岛棉)长期以来一直在全球范围内种植,它能产生出天然可再生纺织纤维。两种物种的基因组草图序列已经被公布了,但它们高度分散且不完整。张献龙课题组通过整合单分子实时测序,BioNano光学作图和Hi-C报告参考级基因组装配和注释G. hirsutum accession Texas Marker-1TM-1)和G. barbadense accession 379 。与先前组装的草图基因组相比,这些基因组序列在具有高重复含量的区域(例如着丝粒)的连续性和完整性方面显示出相当大的改善。比较基因组学分析确定了多倍体化后可能发生的广泛结构变异,14个染色体中的大型中心/中心倒位突出显示。另外,本研究还构建了一个渐渗系群体,以引入从海岛棉到陆地棉的有利染色体片段,使研究者能够鉴定出与优质纤维品质相关的13个数量性状基因座。这些资源将加速棉花的进化和功能基因组研究,并为未来的纤维改良育种计划提供信息。[1]

 图1.jpg

Figure 1 Summary of genome assembly and annotation for cotton.

 

2.巨龟基因组揭示长寿相关基因

 

From Nature Ecology & EvolutioGiant tortoise genomes provide insights into longevity and age-related disease.

 

DOI: https://doi.org/10.1038/s41559-018-0733-x

 

巨龟是生存时间最长的脊椎动物之一,因此,它为研究长寿和与年龄有关的疾病等特性提供了一个很好的模型。 然而,关于巨龟的基因组学和分子进化信息很少。 本研究描述了Lonesome George的基因组的全局分析 - 这是Chelonoidis abingdonii的标志性最后成员 - Aldabra巨龟(Aldabrachelys gigantea)。 使用无监督和监督分析将这些基因组与相关物种的基因组进行比较,检测出影响DNA修复基因,炎症介质和与癌症发展相关的基因的谱系特异性变体。 本研究还暗示了与延长寿命相关的特定进化策略,并扩展了我们对衰老基因组决定因素的理解。 这些新的基因组序列也提供了重要的资源,用来帮助恢复巨龟的种群数量。[2]

 

图2.jpg

Figure 2 | Genomic basis of longevity and cancer in giant tortoises.

 

3.月亮水母基因组

 

From Nature Ecology & EvolutionThe genome of the jellyfish Aurelia and the evolution of animal complexity.

 

DOIhttps://doi.org/10.1038/s41559-018-0719-8

 

本研究完成了月亮水母Aurelia的基因组组装。分析表明,Aurelia中的基因获得和丢失与其形态上更简单的亲戚 - 蚁珊珊瑚和海葵中的发现相当。 RNA测序分析不支持分类限制(孤儿)基因在medusa阶段的发展中发挥超大作用的假设。相反,在动物和真核生物中广泛保守的基因在整个生命周期中起着相当的作用。 Aurelia的所有生命阶段都显著富集了基因的表达,这些基因被假设为在双翅目动物中发现的蛋白质网络中相互作用。总的来说,本研究结果表明,Aurelia生命周期复杂性的增加与基因数量的增加无关。这导致了两种可能的进化情景:要么是medusozoans进化出复杂的水母生命阶段(同时转变为新的生态位),主要是通过重新研究已经存在于刺胞动物的最后共同祖先中的遗传途径,或者最早的刺胞动物具有水母生命阶段,随后在珊烘类中丢失。虽然作者赞成早期的假设,但后者与越来越多的证据相一致,即许多最早的动物比先前假设的更复杂。[3]

 

图3.jpg

Figure 3 Cnidarian relationships, life cycles and sensory structures.

 

4.Annual综述:基因组组装新方法总结

 

From Annual Review of Animal BiosciencesHost and viral determinants of influenza A virus species specificity.

 

DOI: https://doi.org/10.1038/s41579-018-0115-z

 

经济实惠的高通量DNA测序在过去十年中加快了基因组组装的步伐。 然而,来自高通量,短读序列的基因组组装通常不像第一代基因组组装那样连续。 尽管早期基因组组装项目通常由克隆图或其他绘图数据辅助,但许多当前的组装项目放弃了这些scaffolding数据并且仅将基因组组装成更小的区段。 最近,已经发明了新技术,其允许以比传统方法更低的成本和更快的速度进行染色体组装。 本综述概述了染色体水平的组装问题和解决这个问题的传统方法。 然后,回顾了用于染色体水平组装的新技术和使用这些技术以低成本创建高度连续的基因组组装的近期基因组计划。[4]

 

图4.jpg

Figure 4  Commonly used assembly software.

 

参考文献

1.Wang, M., et al., Reference genome sequences of two cultivated allotetraploid cottons, Gossypium hirsutum and Gossypium barbadense. Nature Genetics, 2018.

2.Quesada, V., et al., Giant tortoise genomes provide insights into longevity and age-related disease. Nature Ecology & Evolution, 2018.

3.Gold, D.A., et al., The genome of the jellyfish Aurelia and the evolution of animal complexity. Nature Ecology & Evolution, 2018.

4.Rice, E.S. and R.E. Green, New Approaches for Genome Assembly and Scaffolding. Annual Review of Animal Biosciences, 2019. 7(1): p. null.

 


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