_ Genetica cartofului dulci: o actualizare cuprinzătoare a Adnotarea genomului „Taizhong 6”

O echipă de cercetare a îmbunătățit substanțial adnotarea genomului cartofului dulci „Taizhong 6”, introducând o versiune mai cuprinzătoare și mai detaliată, v1.0.a2. Această actualizare utilizează 12 biblioteci de ARN de lungime completă Nanopore și 190 de biblioteci Illumina ARN-seq, rezultând identificarea a 360 de gene noi, modificarea sau adăugarea a 31.771 de modele de gene și nomenclatura genică rafinată.

Adnotarea îmbunătățită. include profiluri detaliate de expresie a miARN, beneficiind de studii funcționale ale genelor la cartof dulce și avansând analizele genomice în familia Convolvulaceae, oferind astfel o resursă critică pentru viitoarele cercetări agricole și genetice.

Cartoful dulce (Ipomoea batatas) este o cultură vitală în țările în curs de dezvoltare, furnizând nutrienți esențiali și combaterea deficienței de vitamina A în Africa ca specie hexaploidă. Prima secvență a genomului, cultivarul Taizhong 6, a folosit secvențierea Illumina, îmbunătățită ulterior cu tehnologii de secvențiere de a treia generație, ceea ce a condus la un ansamblu de genom de înaltă calitate, la scară cromozomală. Cu toate acestea, rămân provocări în realizarea de adnotări precise ale genomului din cauza limitărilor secvențierii cu citire scurtă.

Recent, progresele în secvențierea cu citire lungă, cum ar fi Oxford Nanopore Technologies, au facilitat adnotări mai precise și au permis perspective mai profunde asupra structura genelor și splicing alternativ.

Un studiu publicat în Tropical Plants la 21 martie 2024, se bazează pe acest progres folosind o conductă de adnotare rafinată care a încorporat atât seturi de date Nanopore de lungime completă, cât și seturi de ARN-seq extinse, îmbunătățind actualul adnotarea genomului pentru cartof dulce.

În acest studiu, cercetătorii au îmbunătățit adnotarea genomului I. batata la versiunea 1.0.a2, utilizând o abordare cuprinzătoare care integrează transcriptoamele de lungime completă Nanopore și datele Illumina ARN-seq în diverse stadiile de dezvoltare și țesuturile cartofului dulci.

Metoda lor a folosit BRAKER pentru predicțiile inițiale ale genelor, îmbogățite cu diverse indicii genomice, urmate de generarea de modele de consens prin EVidenceModeler (EVM). În special, adnotarea actualizată conține acum 42.751 de gene care codifică proteine, îmbunătățind modelul cu UTR-uri 3' și 5' și crescând numărul mediu de exoni pe genă.

În mod semnificativ, această revizuire a adăugat sau a modificat 31.771 de modele de gene, încorporând 8.736 de izoforme alternative de îmbinare și a introdus o nouă nomenclatură a genelor pentru o referință mai clară. Această adnotare mai detaliată ajută la studii genomice precise și susține genomica funcțională avansată la cartofii dulci.

În plus, integrarea datelor miARN și a țintelor acestora oferă noi perspective asupra reglării genelor, în special în timpul diferitelor etape de dezvoltare ale rădăcinilor de stocare, îmbunătățindu-ne. înțelegerea biologiei cartofului dulci și sprijinirea eforturilor de ameliorare direcționate. Predicțiile cuprinzătoare ale funcției genelor au fost executate folosind InterProScan și eggNOG mapper, oferind o adnotare mai bogată, crucială pentru cercetările în curs și programele de reproducere axate pe îmbunătățirea soiurilor de cartofi dulci pentru agricultura globală.

Conform cercetătorului principal al studiului, prof. Guopeng Zhu, „Studiul nostru contribuie la o adnotare actualizată a genomului pentru genomul cartofului dulci, care va facilita în mod semnificativ studiile funcționale ale genelor la cartofi dulci și va promova analizele genomice în familia Convolvulaceae.”

În general, acest cadru genomic îmbunătățit facilitează o mai mare profunzime. genomica funcțională la cartofii dulci și susține programe avansate de reproducere prin integrarea datelor detaliate despre miARN și predicții ale funcției genelor pentru a îmbunătăți trăsăturile soiului.

(Fluierul)