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PacBio技术助力两种水生生物的基因组组装

来源: 天津生物芯片技术有限责任公司   2019-2-22   访问量:2364评论(0)

对于吃货而言,水生动物是餐桌上的美味。对于科学家而言,它们则具有重要的研究价值。了解它们如?#38382;视?#19981;同的环?#31243;?#20214;,对水产养殖业而言具有重大意义。为此,科学家们近日对两种水生动物进行了基因组组装。


章鱼一向给人一种聪明的?#33455;酢?#20973;借其复杂的大脑、?#33455;?#22120;官和神经系统,章鱼可?#28304;?#32473;我们一些关于学习、记忆和?#35270;?#24615;的知识。不过,尽管它们具有进化和经济意义,但它们的基因组信息仍局限于少数物种。

为了填补这一空白,韩国多个机构的研究人员利用PacBio技术对长臂章鱼(Octopus minor)的DNARNA进行测序,组装?#33487;?#20010;新兴模式物种的基因组,并将结果发表在《GigaScience》杂志上。

长臂章鱼出现在韩国、日本和中国的海滩上,已经成为年产量最高的渔业产品。它们通常处于恶劣的环?#31243;?#20214;中,面临温度变化、?#21619;?#21464;化、不同的氧气供应和潮汐变化。如?#38382;视?#19981;同的环?#31243;?#20214;,这成为研究人?#22791;行?#36259;的课题。

于是,韩国海洋生物多样性研究所的Hye Suck An联合忠北国立大学、韩国极地研究所等机构的研究人员,对长臂章鱼的基因组进行了组装。他们获得了5.09 Gb的组装,其中近一半是由重复元件组成的。

此外,他们还利用Iso-Seq方法对来自13个器官的混合RNA进行测序,并对基因组进行注释。这让他们能够鉴定出内含子长度、蛋白编码基因和转座元件等特征。总之,这些数据有助于他们了解长臂章鱼超强?#35270;π员?#21518;的分子机制。

“我们发现,在从水生栖息地成功过渡到海?#36130;?#38388;,这些长臂章鱼独立地进化。还有证据表明,章鱼属的物种形成与环境?#35270;?#30456;关基因家族的扩增密切相关,”作者写道。


在另一项研究中,华?#20449;?#19994;大学等机构的研究人员也建立了另一个重要水产养殖品种黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)的参考基因组。这项成果也发表在《GigaScience》杂志上。

黄颡鱼是经济上重要的淡水养殖鱼类,特别是在中国南方。最近,养殖人员面临种质退化和抗病性差的问题。同时,黄颡鱼在生长中表?#27542;?#26126;显的?#21592;?#20108;态性,成年雄鱼比雌鱼大两到三倍。

为了破译该物种的经济性状和?#21592;?#20915;定,多个机构组成的研?#23458;?#38431;利用PacBio第三代测序技术和Hi-C分析,构建了黄颡鱼的首个高质量的染色体水平基因组组装。

研究人员对基因组进行了注释,鉴定了24,552个蛋白质编码基因,并探索了黄颡鱼与其他?#34917;?#40060;的系统发育关系。他们发现2,000个基因家族存在扩增,主要集中在免疫系统、信号转导、鞘糖脂生物合成和脂肪酸生物合成,为未来的研究提供了丰富资源。

作者写道:“我们相信,本研究所产生的优质参考基因组将推动人们开发出更有效的?#21592;?#25511;制技术,并改善这种重要鱼类的人工养殖工作。”


PS?#32791;?#23481;转自网络,如侵立?#23613;?br style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important;" />

原文检索

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

总结:长读长优势何在

PacBio长读长提升复杂基因组组装?#21103;?/span>

PacBio超长读长直接获得全长转录组信息

PacBio直接读取原始数据中DNA甲基化修饰信息

PacBio长读长组装还可获得完整的细胞器基因组

2013年,天津生物芯片率先在国内提供PacBio RS II三代测序服务,天津生物芯片已积累丰富的项目经验,成为中国三代测序技术应用的领跑者。截止目前,公司在Nature、Nature Communications、PNAS等杂志累计发表SCI论文超过130篇,总影响因子超过500。同时,于2016签?#23478;?#36827;了PacBio Sequel测序平台,为大家带来高性价比测序服务,并为各位合作伙伴提供大基因组全套解决方案。



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