DNA甲基化的基因组研究经常使用Illumina Beadchip 450K/Epic阵列,该阵列在一组预定义的CpG位点上测量了平均DNA甲基化水平(β值),其中包括整个人类基因组的2800万CPG甲基化位点的2800万CPG甲基化位点的1.5-3%[9,9,10]。DNA测序技术的最新进展促进了一种以碎片为中心的观点,该观点以单分子分辨率捕获了多个相邻CpG位点的二进制DNA甲基化模式[4-8,11-14]。这些技术包括使用甲基化的DNA测序技术,例如牛津纳米孔技术(OXFORD NANANOPORE技术(Oxford)[17]或Pacbbio [18] [18] [18],这些技术包括甲基[15]或酶甲基处理,然后进行测序(EM-SEQ)[16],以及直接检测基础修饰。DNA甲基化信息可以在整个基因组中测量,也可以使用杂种捕获阵列,限制酶(RRB)或靶向PCR在目标区域富集[3-5,19-21]。尽管如此,用于处理,可视化和分析此类数据滞后的计算和算法工具。
由于长期阅读的DNA测序技术,可以进行复杂基因组的从头基因组组件。但是,基于长阅读的组件质量最大化是一项具有挑战性的任务,需要开发专门的数据分析技术。我们提出了用于组装单倍体和二倍体生物的长DNA测序读数的新算法。组件算法构建了一个无方向的图,每个读取两个顶点是根据由k-mer分布得出的哈希函数所指出的最小化器所读取的。在图形构造过程中收集的统计信息被用作通过选择边缘来构建布局路径的功能,该边缘通过似然函数排名。对于二倍体样品,我们整合了对RefHAP算法进行分子相分化的重新配置。我们在PACBIO HIFI和纳米孔测序数据上运行了从不同物种的单倍体和二倍体样品中采集的纳米孔测序数据。与当前使用的其他软件相比,我们的算法表现出竞争精度和计算效率。我们希望这种新的发展对于为不同物种建立基因组组件的研究人员将很有用。
Lamiaceae家族的成员Baicalaria Baicalensis Georgi是一家广泛使用的药用植物。从黄葡萄球菌中提取的黄酮促成了许多健康益处,包括抗炎,抗病毒和抗肿瘤活性。但是,不完全的基因组组装阻碍了对黄链树的生物学研究。这项研究通过PACBIO HIFI,纳米孔超长和HI-C技术的整合,提出了第一台端粒到核(T2T)间隙 - 无链球菌的基因组组装。获得了384.59 MB的基因组大小,其重叠群N50为42.44 MB,所有序列均固定在没有任何间隙或不匹配的9个假色体中。此外,我们使用广泛靶向的代谢组方法分析了与蓝紫花花的测定有关的主要氰化素和delphinidin的花青素。基于整个基因组的鉴定(CYP450)基因家族,三个基因(SBFBH1、2和5)编码类黄酮3'-羟基酶(F3'HS)(F3'HS)和一个基因(SBFBH7)(SBFBH7)(SBFBH7)(SBFBH7)编码F3'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' - 羟基化类黄酮的B环。我们的研究丰富了可用于Lamiaceae家族的基因组信息,并提供了一种用于发现类黄酮装饰涉及的CYP450基因的工具包。
Chytrid真菌胚层艾美艾尔(Emersonii)产生带有游泳尾巴的孢子(Zoospores);这些细胞可以感知并朝光线游动。对该物种的兴趣源于持续开发艾默生芽孢杆菌的努力,作为理解相关光遗传电路的光持续演变和分子细胞生物学的模型。在这里,我们报告了B. emersonii美国型培养物收藏品22665菌株的高度结合基因组组装和基因注释。我们在一个带有Illumina配对的基因组序列调查的PACBIO长阅读库中,导致组装21个重叠群,总计34.27 MB。使用这些数据,我们评估了编码基因的感觉系统的多样性。这些分析确定了G蛋白偶联受体,离子转运蛋白和核苷酸循环酶的丰富补体,所有这些都通过域重组和串联重复而多样化。在许多情况下,这些结构域的组合导致蛋白质结构域与跨膜结构域融合,将推定的信号传导与细胞膜绑定在一起。这种模式与B. emersonii感觉信号系统的多元化一致,后者可能在这种真菌的复杂生命周期中起着各种作用。
提取高分子量(HMW)DNA进行长读测序,几乎没有碎片和高纯度是从蓝细菌物种中获取的。在这里,我们描述了一种使用Promega的向导R○HMW DNA提取试剂盒从两个蓝细菌物种中获取高分子量DNA的修改方法。套件中使用的协议是“ 3.D。从革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌中分离HMW DNA”方案。在协议中的关键步骤中,我们建议除去细胞碎片的挥之不去的残留物,例如蓝细菌物种的粘液层,以防止其粘在产生的DNA颗粒上。此自定义的修改是在步骤11和12之间进行的,并称为METIS(最大化提取,转移异丙醇步骤)。此步骤大大减少了剩余的粘液层,如果保留将粘贴在DNA上,并使DNA不适合敏感的下游下一代测序,例如PACBIO测序。该方案已用于组装来自蓝细菌的两个基因组(Sychococcussp。和微囊孢子虫),一个来自革兰氏阴性细菌,lacibacter。它还允许在不使用有毒化学物质(例如苯酚)的情况下快速提取HMW DNA,而无需购买额外的试剂。
基于自旋柱的DNA纯化试剂盒(例如Qiagen dneasy血液和组织试剂盒)一直是从包括腹足动物在内的各种生物体中提取基因组DNA的最爱。如前所述,这些套件的缺点是从某些样本类型(例如存储在乙醇中的样本类型)中可以实现的GDNA的数量和质量较低,但是在许多其他情况下,从其他样本类型中提取的GDNA可以很好地工作。可用的商业自旋柱套件的优点(例如Qiagen和Zymo品牌产品)是此过程中速度,易用性和缺乏有害化学物质的速度。蜗牛矢量工作组建议可以有效地使用几种基于自旋的柱子的试剂盒和方法,其中可以从新鲜组织中取出少量组织(例如部分头部脚),以避免过载和阻断旋转柱,并避免大量抑制物质的含量(请参阅Adema 2021)。此外,对于基于PCR的应用程序(甚至是扩增子面板),DNA质量和数量较低的DNA仍然适合使用,这些提供了一个不错的选择。注意,但是,使用Qiagen B&T旋转柱套件提取的生物胶质蜗牛的基因组DNA产生了具有出色读取长度的PACBIO组件(Bollmann,OSU)。
在真核生物中,已报道并深入研究了数百万个从腺苷(A)到肌苷(I)的 RNA 编辑事件;然而,在原核生物中,许多特征和功能仍不清楚。通过结合 PacBio Sequel、Illumina 全基因组测序和两种具有不同毒力的肺炎克雷伯菌菌株的 RNA 测序数据,总共鉴定了 13 个 RNA 编辑事件。重点关注 badR 的 RNA 编辑事件,该事件在两种肺炎克雷伯菌菌株的编辑水平上有显著差异,预测为一个转录因子。在 DNA 上突变一个硬编码的 Cys 以模拟完全编辑 badR 的效果。转录组分析发现细胞群体感应(QS)途径是最显著的变化,表明 RNA 编辑对 badR 的动态调控与协调的集体行为有关。事实上,当细胞达到稳定期时,检测到自诱导物 2 活性和细胞生长的显著差异。此外,在 Galleria mellonella 感染模型中,突变菌株的毒力明显低于 WT 菌株。此外,badR 的 RNA 编辑调控在肺炎克雷伯菌菌株中高度保守。总体而言,这项工作为细菌的转录后调控提供了新的见解。
为了生成基因编辑的无转基因大豆植物,设计了多个 sgRNA(单向导 RNA),并将其用于靶向 GmNF-YC4-1(Glyma.06G169600)启动子中的不同区域。使用农杆菌介导的转化将 Cas9 和多达六个向导 RNA 表达盒引入稳定转化的大豆植物中。使用 PacBio DNA 序列分析检测了 GmNF-YC4 启动子中含有缺失的 T0 植物。使用 PCR 分析和 DNA 测序检查了由 T0 植物自花授粉产生的 T1、T2 和 T3 植物,以识别缺失纯合且未继承含有 T-DNA 的基因编辑机制的品系。通过定量 PCR 测定 T-DNA 的存在与否以确定拷贝数。已经(或将)使用至少六对 PCR 引物对在拷贝数测定中未显示 T-DNA 拷贝的大豆品系进行 T-DNA 存在与否的检查,以调查大豆基因组中是否存在 T-DNA 载体序列。如果发现基因组中存在 T-DNA 载体序列,则将大豆品系与未转化大豆进行杂交,并选择包含预期的 NF-YC4 启动子缺失且不包含任何 T-DNA 载体序列的后代。
摘要#1875257 Sarah B Kingan 1、Guilherme De Sena Brandine 1、Jocelyne Bruand 1、Jeff Zhou 1、Valeriya Gaysinskaya 1、Janet Aiyedun 1、Julian Rocha 1、Duncan Kilburn 1、Egor Dolzhenko 1、Zoi Kontogeorgiou 2、Anita Szabo 3, Christina Zarouchlioti 3, Robert Thaenert 4, Pilar Alvarez Jerez 5, Kimberley Billingsley 5, Sonia Lameiras 6, Sylvain Baulande 6, Alice Davidson 3, Georgios Koutsis 7, Georgia Karadima 2, Stéphanie Tomé 8, Michael A Eberle 1 1. Pacific Biosciences (PacBio),门洛帕克,美国、2. 雅典国立卡波迪斯特里安大学,第一神经病学系,希腊雅典,3. 伦敦大学学院,眼科研究所,英国,4. Quest Diagnostics,马尔伯勒,美国,5. 美国国立卫生研究院,阿尔茨海默病和相关痴呆症中心,国家老龄化研究所,贝塞斯达,美国,6. 居里研究所,PSL 研究大学,ICGex 下一代测序平台,法国巴黎,7. 雅典国立卡波迪斯特里安大学,神经遗传学科,第一神经病学系,Eginition 医院,医学院,希腊雅典 8. 索邦大学,法国国家健康与医学研究院,肌肉学研究所,肌肉学研究中心,法国巴黎
蛤lam挖掘在香港的历史悠久,但不受管制的蛤挖掘活动耗尽了蛤lam种群并威胁到生态系统。种群基因组学对于揭示不同地理位置上蛤的连通性并提供必要的保护措施很有用。但是,香港只有有限数量的蛤s具有基因组资源。在这里,我们使用Pacbio Hifi和Omni-C读数的组合,介绍了香港,柔韧性和Meretrix petechialis的两个蛤s的染色体水平基因组组件。对于A. flexuosa,我们将基因组组装成19个伪色体,基因组大小为1.09 GB(支架N50 = 58.5 MB),BUSCO得分为94.4%。也使用本研究中产生的转录组预测了总共20,881个基因模型。对于叶柄杆菌,基因组主要组装成19个伪色体,基因组大小为1.04 GB(支架N50 = 53.5 MB),而BUSCO得分为95.7%。也使用本研究中产生的转录组预测了总共20,084个基因模型。本研究中建立的两个新的基因组资源将有助于进一步研究蛤lam的生物学,生态学和进化,并为保护措施和实施方面的证据决策建立基础。