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              PacBio技術助力兩種水生生物的基因組組裝

              來源: 天津生物芯片技術有限責任公司   2019-2-22   訪問量:1585評論(0)

              對于吃貨而言,水生動物是餐桌上的美味。對于科學家而言,它們則具有重要的研究價值。了解它們如何適應不同的環境條件,對水產養殖業而言具有重大意義。為此,科學家們近日對兩種水生動物進行了基因組組裝。


              章魚一向給人一種聰明的感覺。憑借其復雜的大腦、感覺器官和神經系統,章魚可以帶給我們一些關于學習、記憶和適應性的知識。不過,盡管它們具有進化和經濟意義,但它們的基因組信息仍局限于少數物種。

              為了填補這一空白,韓國多個機構的研究人員利用PacBio技術對長臂章魚(Octopus minor)的DNARNA進行測序,組裝了這個新興模式物種的基因組,并將結果發表在《GigaScience》雜志上。

              長臂章魚出現在韓國、日本和中國的海灘上,已經成為年產量最高的漁業產品。它們通常處于惡劣的環境條件中,面臨溫度變化、鹽度變化、不同的氧氣供應和潮汐變化。如何適應不同的環境條件,這成為研究人員感興趣的課題。

              于是,韓國海洋生物多樣性研究所的Hye Suck An聯合忠北國立大學、韓國極地研究所等機構的研究人員,對長臂章魚的基因組進行了組裝。他們獲得了5.09 Gb的組裝,其中近一半是由重復元件組成的。

              此外,他們還利用Iso-Seq方法對來自13個器官的混合RNA進行測序,并對基因組進行注釋。這讓他們能夠鑒定出內含子長度、蛋白編碼基因和轉座元件等特征。總之,這些數據有助于他們了解長臂章魚超強適應性背后的分子機制。

              “我們發現,在從水生棲息地成功過渡到海灘期間,這些長臂章魚獨立地進化。還有證據表明,章魚屬的物種形成與環境適應相關基因家族的擴增密切相關,”作者寫道。


              在另一項研究中,華中農業大學等機構的研究人員也建立了另一個重要水產養殖品種黃顙魚(Pelteobagrus fulvidraco)的參考基因組。這項成果也發表在《GigaScience》雜志上。

              黃顙魚是經濟上重要的淡水養殖魚類,特別是在中國南方。最近,養殖人員面臨種質退化和抗病性差的問題。同時,黃顙魚在生長中表現出明顯的性別二態性,成年雄魚比雌魚大兩到三倍。

              為了破譯該物種的經濟性狀和性別決定,多個機構組成的研究團隊利用PacBio第三代測序技術和Hi-C分析,構建了黃顙魚的首個高質量的染色體水平基因組組裝。

              研究人員對基因組進行了注釋,鑒定了24,552個蛋白質編碼基因,并探索了黃顙魚與其他硬骨魚的系統發育關系。他們發現2,000個基因家族存在擴增,主要集中在免疫系統、信號轉導、鞘糖脂生物合成和脂肪酸生物合成,為未來的研究提供了豐富資源。

              作者寫道:“我們相信,本研究所產生的優質參考基因組將推動人們開發出更有效的性別控制技術,并改善這種重要魚類的人工養殖工作。”


              PS:內容轉自網絡,如侵立刪。

              原文檢索

              1,The genome of common long-arm octopus Octopus minor

              2,Chromosomal-level assembly of yellow catfish genome using third-generation DNA sequencing and Hi-C analysis

              總結:長讀長優勢何在

              PacBio長讀長提升復雜基因組組裝指標

              PacBio超長讀長直接獲得全長轉錄組信息

              PacBio直接讀取原始數據中DNA甲基化修飾信息

              PacBio長讀長組裝還可獲得完整的細胞器基因組

              2013年,天津生物芯片率先在國內提供PacBio RS II三代測序服務,天津生物芯片已積累豐富的項目經驗,成為中國三代測序技術應用的領跑者。截止目前,公司在Nature、Nature Communications、PNAS等雜志累計發表SCI論文超過130篇,總影響因子超過500。同時,于2016簽約引進了PacBio Sequel測序平臺,為大家帶來高性價比測序服務,并為各位合作伙伴提供大基因組全套解決方案。



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