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从天蚕基因组谈基因组文章

文章

 Genome sequence of Japanese oak silk moth, Antheraea yamamai: the first draft genome in family Saturniidae (11月27,Gigascience)


日本柞蚕蛾科普

日本柞蚕:又名天蚕,是自然界中一个十分珍稀的物种,在世界范围内天蚕是可以巢制翠绿丝的野蚕,天蚕在光的照射下能闪烁出绿色的光彩,日本天皇、英国女王、法国贵族和一些国家富豪都渴望用天蚕丝在领带、领结上作为装饰,几根天蚕丝便能显示出华贵高雅之气度。天蚕丝是无价之宝,被称之为赛过黄金的绿色软宝石。

文章摘要

本文获得高质量的基因组,大小为656Mb(大于2kb以上的片段),scaffold N50 为739Kb,GC含量为34.7%。重复序列为37.33%,利用BUSCO评估完整度在96.7%。


通过EVM整合从头,同源,转录组的三种基因预测方法得到的基因数目为15481个。

野生silk moth的第一个基因组草图,对于深入研究大蚕蛾科的分子进化机制有非常重要的意义。


文章中除了测序了一个基因组之外,还附加测了10个不同的部分的转录组(3个重复)

Hemocyte, Malpighian tube, Midgut, Fat Body, Anterior-Middle/Silk gland, Posterior/Silk gland, Head, Integument, Testis, Ovary 


为了降低昆虫的杂合对组装的影响,文章选择测序的是一只male(ZZ),同时还去掉了其肠道。

一共是147Gb的基因组数据和76Gb的转录组数据。


基因组组装和评估

检测测序质量用的FastQC软件,去掉接头利用的是Trimmomatic,评估基因组大小利用的Jellyfish。

然后利用Allpath-LG软件进行组装,sspace软件进行连接,最后利用的三代测序数据进行延长。最终的scaffold N50为739Kb。

重复序列鉴定和比较

重复序列预测之前,首先构建了一个重复序列数据库(RECON、RepeatScout和TRF)。通过分析重复序列存在的比例,发现mariner repeat element, 在这个基因组中富集,这可能对天蚕的独特丝绸的发展起着重要的作用,而特异重复序列可能是其进化的主要动力。

基因预测和注释

利用基于从头预测,同源预测和转录组相结合的三种方式进行预测,然后利用EVM软件进行整合,最后利用pasa软件进行修饰,文章一共获得15481个基因。通过与NR、NT、Swiss-Prot、pfam等数据库进行注释,发现其注释结果准确性较高。Pfam注释中发现,大部分基因集中在分子结合,催化活性,膜内部成分,代谢过程,氧化还原过程与跨膜转运等功能方面。

Comparative genome analysis 

利用orthmcl和RBH共同进行直系同源进行的筛选。

A. aegypti, B. mori, D. plexippus, D. melanogaster, H. melpomene, M. cinxia and P. xylostella 

一共得到1万7千多的基因家族和3586个one copy基因。

在正式进行比较基因组学分析之前,构建了一棵进化树。

在天蚕中快速扩张的15个基因家族,主要集中在进行转座酶、脂肪酸合成酶、锌指蛋白、绒毛(卵壳蛋白)、逆转录酶,前列腺素脱氢酶,RNA指导的DNA聚合酶,Gag蛋白,保幼激素酸甲基转移酶等功能,其可以保护卵免受外界环境影响。


Gigascience

这篇拥有传统基因组分析三板斧的文章发表在Gigascience上。这个杂志目前影响因子6分多。

天蚕基因组文章标准分析发一篇6分的文章,后面的科学问题研究应该是瞄着高分文章去的。这里也就是说基因组文章不再是一锤子买卖,提前公布基因组数据和目前研究的进展,能够避免撞车,还能提供给其他科研人员数据应用,两全其美。

当然如果数据公布在自己的数据库上,那更是锦上添花。

有需要,找生信人哦。

比如鸽子基因组11年公布,发布在Gigascience上,之后13在science上发表。

Gigascience杂志的意思是大数据科学研究的意思。

但是从东北话读来,意思很明确。

Gigascience,这噶能发science 。

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