贝纳基因一直致力于为每一位客户提供优质的科研服务及产品体验，2024年与客户们合作发表项目文章总影响因子1500+。小编精心整理了不同研究方向具有代表性的高分文章，期待您的查阅！

（一）中国农科院作科所研究团队解析“复粒稻”多粒簇生的机制

顶刊，项目喜报！！

文章标题：Enhancing rice panicle branching and grain yield through tissue-specific brassinosteroid inhibition

发表期刊：Science

影响因子：56.9

发表时间：2024.3

贝纳提供服务：ONT测序以及基于ONT测序的结构变异(SV)检测和分析

主要研究内容：该研究破译了复粒稻多粒簇生形成的机制,发现了控制簇生形成的基因编码植物激素油菜素甾醇(BR)的代谢基因,因复粒稻中该基因前存在复杂的染色体结构变异,导致该基因特异地在水稻穗分枝发育过程中被激活,并通过由BR水平改变诱发的一系列分子事件,促进了水稻穗分枝和穗粒数,最终导致产量增加。

文献链接：

https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.adk8838

（二）上海师范大学黄学辉团队建立水稻性状遗传解析新体系

Science顶刊项目文章｜上海师范大学黄学辉团队建立水稻性状遗传解析新体系

文章标题：Genomic investigation of 18,421 lines reveals the genetic architecture of rice

发表期刊：Science

影响因子：44.7

发表时间：2024.7

贝纳提供服务：Nanopore Ultra-long超长测序

主要研究内容：该研究选择了16个代表性水稻品系，通过杂交混血和多代自交，培育了一个包含18421个纯合株系的新群体。这种群体能够打破传统群体结构的限制，提供更全面准确的遗传信息，有助于精确定位目标基因。研究鉴定了大量数量性状位点（QTL），确定了与农艺性状相关的候选基因，并通过构建互作网络揭示了遗传互作对于水稻性状的影响，为深入理解水稻的遗传机制提供了重要的基础。

文献链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adm8762

（一）首个200K超长T2T基因组—黄瓜近完整参考基因组及多组学综合数据库

ONT200K超长 项目文章｜黄瓜近完整参考基因组及多组学综合数据库

文章标题：A near-complete cucumber reference genome assembly and Cucumber-DB, a multi-omics database

发表期刊：Molecular Plant

影响因子：17.1

发表时间：2024.6

贝纳提供服务：Nanopore 200K Ultra-long超长测序

主要研究内容：本研究通过混合组装策略，组装得到黄瓜近完整参考基因组（CLv4.0），并通过转录组测序，得到参考转录本数据集（CsRTD1）。并且本研究整合泛基因组、群体变异组、转录组以及核心种质材料信息，建立了第一个黄瓜多组学综合数据库Cucumber-DB（http://www.cucumberdb.com/），将泛基因组、转录组数据和不同的数据挖掘工具结合起来，为黄瓜研究提供了一个综合性的平台。

文献链接：

https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(24)00192-8

（二）T2T基因组及多组学分析阐明月季茶香的生物合成和释放机制

Nature子刊项目文章｜T2T基因组及多组学分析阐明月季茶香的生物合成和释放机制

文章标题：Multi-omics analyzes of Rosa gigantea illuminate tea scent biosynthesis and release mechanisms

发表期刊：Nature Communications

影响因子：14.7

发表时间：2024.9

贝纳提供服务：T2T基因组测序

主要研究内容：本研究构建了大花香水月季完整端粒到端粒基因组，通过与蔷薇属其他物种进行比较基因组和系统发育分析发现物种间特异性基因家族种类多，结构变异类型多。通过感官评价和VOCs测定，确定了大花香水月季的主要香气成分，从感官-花香成分-基因表达-同源基因数量和结构等多水平联合解析了大花香水月季与微香型‘月月粉’之间的差异。本研究构建了香水月季不同组织、不同开花阶段和不同时间的香气图谱和遗传信息数据库，揭示了茶香的关键致香组分及其关键基因的合成调控网络，为茶香月季的保护和研究提供重要的遗传资源。

文献链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-024-52782-9

（三）成都中医药大学等单位合作发表千金藤属物种T2T基因组

NC项目文章| 成都中医药大学等单位多组学研究加速广谱抗冠状病毒药物发现

文章标题：Cepharanthine analogs mining and genomes of Stephania accelerate anti-coronavirus drug discovery

发表期刊：Nature Communications

影响因子：16.6

发表时间：2024.2

贝纳提供服务：基因组测序及部分分析

主要研究内容：通过对千金藤属三种植物的基因组高质量组装、千金藤属植物中苄基异喹啉生物碱的生物合成途径推测、千金藤素等苄基异喹啉生物碱的广谱抗冠状病毒活性解析，系统研究了千金藤素天然生物合成途径中系列代谢产物的广谱抗冠状病毒活性，为加速广谱抗冠状病毒药物开发提供了坚实基础。

文献链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-024-45690-5

（四）鲁山冬凌草高质量T2T基因组组装揭示了两种冬凌草的基因组结构差异

项目文章 | T2T项目文章再添佳作！河南中医药大学和山东省林草种质资源中心分别发表鲁山冬凌草、玫瑰T2T基因组研究成果

文章标题：High-quality assembly of the T2T genome for Isodon rubescens f. lushanensis reveals genomic structure variations between 2 typical forms of Isodon rubescens

发表期刊：GigaScience

影响因子：11.8

发表时间：2024.10

贝纳提供服务：Nanopore Ultra-long测序、PacBio HiFi测序、Hi-C测序、基因组组装注释及部分分析

主要研究内容：本研究发现冬凌草（Isodon rubescens (Hemsl.)）的另一个变型鲁山冬凌草（Isodon rubescens f. lushanensis），研究团队使用PB HiFi测序（30.55 Gb，87.54 X）+ONT 50K超长测序（19.37 Gb，55.5 X）+Hi-C（89.15 Gb，255.44 X）测序，通过混合组装策略，组装得到大小为349 Mb，Contig N50为28.8 Mb的鲁山冬凌草T2T水平参考基因组。比较了鲁山冬凌草和冬凌草基因组二萜类物质合成途径中的独特基因与二萜类物质合成基因中的SVs，为了解冬凌草的活性物质化学结构差异提供了分子证据。

文献链接：

https://academic.oup.com/gigascience/article/doi/10.1093/gigascience/giae075/7817745

（一）野生稻单倍型T2T基因组解析和染色体片段置换系助力野生稻基因鉴定

项目文章｜野生稻单倍型T2T基因组解析和染色体片段置换系助力野生稻基因鉴定

文章标题：Haplotype-resolved gapless genome assembly and chromosome segment substitution lines facilitated gene identification in wild rice

发表期刊：Nature Communications

影响因子：16.6

发表时间：2024.5

贝纳提供服务：Nanopore Ultra-long测序

主要研究内容：本研究通过Hi-C、BioNano、Nanopore和HiFi数据组装了高抗逆性、抗稻瘟病菌、高耐盐性的编号为Y476的野生稻单倍型基因组，并分别以籼稻‘9311’和粳稻‘日本晴’为受体亲本，构建以Y476为供体亲本的染色体片段置换系（CSSL）。通过构建的CSSL对农艺性状、生物胁迫和非生物胁迫相关的QTLs进行鉴定，以及进行表型和基因组的关联分析。本研究鉴定出254个与农艺性状、抗逆性相关的QTLs，并且筛选和验证了稻瘟病抗性相关的关键受体激酶基因LOC_Os07g35680。 

文献链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-024-48845-6

（二）青藏高原道地药材羌活单倍型基因组

项目文章 | 青藏高原道地药材羌活栽培种品质退化机制研究方面取得新进展

文章标题：The chromosome-scale assembly of the Notopterygium incisum genome provides insight into the structural diversity of coumarins

发表期刊：Acta Pharmaceutica Sinica B

影响因子：14.5

发表时间：2024.4

贝纳提供服务：基因组测序与部分分析

主要研究内容：该研究对羌活进行了全基因组测序和单倍型基因组组装，并对羌活、栽培羌活及宽叶羌活进行代谢组检测和转录组测序。通过多组学联合分析与功能验证，揭示了羌活主要药效成分香豆素结构多样性的分子遗传机制。

文献链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211383524001333?via%3Dihub

（一）葡萄泛基因组及全基因组选择育种体系构建

NG项目文章｜基因组所周永锋团队建立葡萄全基因组选择育种体系

文章标题：Grapevine pangenome facilitates trait genetics and genomic breeding

发表期刊：Nature Genetics

影响因子：31.7

发表时间：2024.11

贝纳提供服务：Nanopore Ultra-long超长测序

主要研究内容：本研究对九个二倍体葡萄样本（包括野生种和栽培品种）进行了精细组装，获得了18个端粒到端粒（T2T）水平的单倍型基因组，进而构建了首个驯化葡萄Grapepan v1.0图泛参考基因组，并研究构建了包含单核苷酸变异（SNP）、插入缺失变异（InDel）和结构变异（SV）的葡萄基因型图谱与重要育种性状的表型图谱。通过系统的群体遗传学与数量遗传学挖掘，解析了葡萄复杂农艺性状的遗传基础，定位了29个农艺性状相关的数量性状基因位点(QTLs)。通过整合机器学习算法、基因型图谱、表型图谱和数量遗传学分析，提出了葡萄多性状的全基因组选择育种模型，并成功构建了葡萄全基因组选择育种体系。该体系将有效缩短育种年限、降低育种成本、提高育种效率，形成葡萄育种的新质生产力，为我国快速突破葡萄种业瓶颈奠定了基础。

文献链接：

https://www.nature.com/articles/s41588-024-01967-5

（一）青岛百合首个完整线粒体基因组揭示了其独特的多染色体结构

项目文章｜青岛百合首个完整线粒体基因组揭示了其独特的多染色体结构

文章标题：Comprehensive analysis of the complete mitochondrial genome of Lilium tsingtauense reveals a novel multichromosome structure

发表期刊：Plant Cell Reports

影响因子：6.2

发表时间：2024.5

贝纳提供服务：基因组测序和分析

主要研究内容：本研究通过BGI和Nanopore平台测序和组装了青岛百合线粒体基因组，首次揭示了其罕见的多染色体结构，其线粒体基因组由27个独立的环形染色体组成。这一发现对百合属植物的遗传学研究具有重要意义。研究分析了基因组大小、GC含量、密码子使用偏好、重复序列、RNA编辑和序列迁移事件，并与其他被子植物进行了比较，明确了青岛百合的系统发育位置。研究结果表明，青岛百合线粒体基因组的多染色体结构主要由频繁的长重复序列对称重组和小重复序列的不对称重组形成，进化过程中频繁的基因组重组显著增加了基因组的多样性和复杂性。

文献链接：

https://link.springer.com/article/10.1007/s00299-024-03232-9?utm_source=xmol&utm_medium=affiliate&utm_content=meta&utm_campaign=DDCN_1_GL01_metadata

（一）武汉病毒研究所关武祥团队使用DRS技术揭示ACTN4可以作为抗新冠病毒新靶点

STTT项目文章解读｜Direct RNA测序助力揭示ACTN4可以作为抗新冠病毒新靶点

文章标题：Characterization of ACTN4 as a novel antiviral target against SARS-CoV-2

发表期刊：Signal Transduction and Targeted Therapy

影响因子：40.8

发表时间：2024.9

贝纳提供服务：Direct RNA测序分析

主要研究内容：新冠病毒（SARS-CoV-2）的各种突变对公共卫生构成了严重威胁。鉴定影响SARS-CoV-2 复制的新型宿主因子，为探寻应对未来病毒突变的广谱抗病毒药物新靶点带来了可能。本研究通过多种高通量测序技术筛选了调控SARS-CoV-2感染的潜在宿主因子。研究表明，ACTN4（Alpha-actinin-4）mRNA上的m6A修饰水平降低导致其mRNA稳定性降低和翻译效率下降，最终抑制ACTN4的表达。同时，研究证实ACTN4可以靶向结合nsp12，并作为SARS-CoV-2 RNA和依赖RNA的RNA聚合酶复合物的竞争者，从而阻碍病毒复制。此外还发现两种ACTN4激动剂YS-49和去甲乌药碱能够在Huh7细胞和K18-hACE2转基因小鼠中以剂量依赖的方式抑制SARS-CoV-2感染。总之，本研究揭示了ACTN4在SARS-CoV-2感染中的关键作用，为深入理解关于病毒与宿主细胞之间复杂相互作用提供了新见解，同时揭示了未来抗SARS-CoV-2药物开发的两个潜在候选分子。

文献链接：

https://doi.org/10.1038/s41392-024-01956-4

（二）DRS技术新突破：TandemMod深度学习工具解锁7种单碱基RNA修饰

NC项目文章｜DRS技术新突破:TandemMod深度学习工具解锁7种单碱基RNA修饰

文章标题：Transfer learning enables identification of multiple types of RNA modifications using nanopore direct RNA sequencing

发表期刊：Nature Communications

影响因子：14.7

发表时间：2024.5

贝纳提供服务：Direct RNA测序

主要研究内容：随着高通量测序技术的快速发展，目前已发现多种RNA修饰类型，如N6-甲基腺苷（m6A）、5-甲基胞嘧啶（m5C）、假尿苷（Ψ）等，在RNA稳定及翻译调控等方面发挥着重要作用。本研究开发了一个能够准确检测多种RNA修饰类型的深度学习模型，TandemMod，其结合迁移学习算法，实现了性能和精度的大幅提升，并在多种数据及生物样本中得以验证。本研究全方位展示了TandemMod在不同情况下识别DRS数据中多种RNA修饰（m6A, m1A, m5C, 5hmC, m7G, I 和Ψ）的优越性能，为RNA修饰研究提供了高效可靠的工具，进一步推动了对表观转录组复杂景观的深入理解。

文献链接：

https://doi.org/10.1038/s41467-024-48437-4

（二）RNA剪接图谱揭示了人类癌症中丰富的肿瘤特异性转录本

Cell子刊项目文章解读｜ RNA剪接图谱揭示了人类癌症中丰富的肿瘤特异性转录本

文章标题：RNA splicing junction landscape reveals abundant tumor-specific transcripts in human cancer

发表期刊：Cell Reports

影响因子：7.5

发表时间：2024.11

贝纳提供服务：Direct RNA测序

主要研究内容：本研究使用优化的RNA剪接检测工具ASJA，系统地检测了来自多种样本类型的34,775个样本中的RNA剪接事件。本研究共鉴定了870,389个剪接事件，其中近一半是之前未被注释的。进一步通过来自GTEx项目的88个样品的ONT全长转录组测序数据和2个癌细胞系的Direct RNA测序进行验证，结果显示75%以上的RNA剪接事件得到了确认。研究发现了29,051个肿瘤特异性转录本（TSTs），这些TSTs与肿瘤干性呈正相关，并且与癌症患者的不良预后有关。此外，TSTs与体细胞突变表现出相互排斥性，并且在具有致癌功能的转座子衍生转录本中过量表达。尤为重要的是，TSTs可以生成用于免疫治疗的潜在新抗原。本研究揭示了RNA剪接的复杂性，并为癌症的诊断和治疗提供了新的方向和希望。

文献链接：

https://doi.org/10.1016/j.celrep.2024.114893

（一）使用ONT全长转录组对牦牛睾丸发育进行全面表征

项目文章｜ONT全长转录组+简单验证，牦牛生长发育机制研究轻松拿捏高分文章

文章标题：Complete characterization of the yak testicular development using accurate full-length transcriptome sequencing

发表期刊：International Journal of Biological Macromolecules

影响因子：7.7

发表时间：2024.6

贝纳提供服务：ONT 全长转录组

主要研究内容：牦牛（Bos grunniens）广泛分布于青藏高原的高寒地带，因其强大的适应力被誉为“万能家畜”，是当地牧民生计的主要支柱。睾丸在雄性生殖过程中极为关键，理解睾丸的发育过程对提高牦牛繁殖效率具有重要意义。本研究使用ONT全长转录组测序，全面描绘了牦牛和杂交牛不同发育阶段的睾丸转录组，识别出大量的新转录本及其功能特征，极大地丰富了牦牛睾丸的基因组数据。研究表明，牦牛在从青春期到成年期的发育过程中涉及复杂的基因调控网络和多样的分子机制，这些机制主要通过多个通路及多种调控机制影响其生殖系统的发育和功能。本研究为进一步理解牦牛的生殖生物学以及遗传改良提供了重要的理论基础和科学依据，同时也为提高牦牛和杂交牛的繁殖效率指明了新的研究方向。

文献链接：

https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.132400

（二）辣椒果实发育过程中的全长转录组测序及转录变异数据库的构建

突破性研究｜首个植物Nanopore全长全谱—228个辣椒全长转录组数据库

文章标题：Full-length Transcriptome Sequencing of Pepper Fruit during Development and Construction of a Transcript Variation Database

发表期刊：Horticulture Research

影响因子：7.6

发表时间：2024.7

贝纳提供服务：ONT 全长转录组

主要研究内容：辣椒(Capsicum annuum L.)是全球种植最广泛的香料和蔬菜作物之一，不仅在饮食文化中占有举足轻重的地位，而且在生物学研究领域也展现出显著的价值。本研究对八个辣椒组织/器官在五个生长阶段(共228个样本)进行了全面的转录组分析，采用了ONT全长转录组测序方法，并结合高效液相色谱(HPLC)和实时定量PCR(qRT-PCR)技术，提供了全面的辣椒转录组资源，并系统研究了辣椒果实和胎座发育过程中的基因表达变化。本研究重点探讨了胎座发育过程中辣椒素生物合成的基因表达与辣椒素含量的关联。为了方便科研工作者便捷地访问全谱转录组数据，开发了辣椒全长转录组变异数据库(PFTVD 1.0)，该数据库提供了丰富的功能，包括搜索、可视化、浏览和下载辣椒转录组数据的服务，旨在促进辣椒基因组学领域的研究进展。

文献链接：

https://doi.org/10.1093/hr/uhae198

（一）氧气通过维持EGLN1催化的IRF3脯氨酸羟化来增强抗病毒的先天免疫

Nature子刊项目文章｜氧气通过维持EGLN1催化的IRF3脯氨酸羟化来增强抗病毒的先天免疫

文章标题：Oxygen enhances antiviral innate immunity through maintenance of EGLN1-catalyzed proline hydroxylation of IRF3

发表期刊：Nature Communications

影响因子：14.7

发表时间：2024.4

贝纳提供服务：RNA-seq

主要研究内容：氧气是需氧生物体生存的必要条件，但它在抗病毒免疫中的作用尚不明确。本研究揭示了氧气通过EGLN1促进抗病毒先天免疫的新机制。研究发现，在低氧条件下，抗病毒响应基因的表达被抑制，这一效应独立于HIF信号传导途径。EGLN1作为一种关键的氧气传感器，通过催化IRF3在第10号位点的脯氨酸羟基化来增强抗病毒免疫。羟基化的IRF3更容易被磷酸化、形成二聚体并转移到细胞核中，从而激活抗病毒基因。通过条件性敲除小鼠模型和使用EGLN抑制剂FG4592，证实了EGLN1在体内对病毒防御的重要性。此外，携带Irf3 P10A突变的小鼠对病毒感染更为敏感。这些发现揭示了氧气与抗病毒之间的直接联系，并为氧气如何调节先天免疫机制解析提供了重要线索。

文献链接：

https://doi.org/10.1038/s41467-024-47814-3

（二）抑制DUSP18会损害胆固醇生物合成并促进结直肠癌中的抗肿瘤免疫力

文章标题：Inhibition of DUSP18 impairs cholesterol biosynthesis and promotes anti-tumor immunity in colorectal cancer

发表期刊：Nature Communications

影响因子：14.7

发表时间：2024.7

贝纳提供服务：RNA-seq

主要研究内容：肿瘤细胞会重新编程其代谢过程以产生特定代谢物，这些代谢物既能促进自身生长，又能使肿瘤实现免疫逃逸。然而，这些功能之间的关系仍未得到充分理解。本研究发现，在结直肠癌（CRC）小鼠模型中，DUSP18参与肿瘤免疫逃逸。抑制DUSP18能减少CRC的增长，这与高水平的CD8 + T细胞激活相关。具体机制为，DUSP18去磷酸化并稳定USF1 bHLH-ZIP转录因子，促进SREBF2基因表达，导致羊毛甾醇累积，并释放到肿瘤微环境中。在肿瘤微环境中，抑制CD8 + T细的甲羟戊酸途径，降低KRAS功能，为肿瘤细胞免疫逃逸奠定分子基础。最后，PD-1抗体和DUSP18抑制剂Lumacaftor的组合可抑制小鼠CRC的生长，增强抗肿瘤免疫力。本研究结果表明结合免疫检查点和代谢阻断可能是CRC的有效治疗策略。

文献链接：

https://doi.org/10.1038/s41467-024-50138-x

（三）转录组学和代谢组学联合揭示微塑料胁迫对葡萄生长的影响机制

项目文章｜转录组学和代谢组学联合揭示微塑料胁迫对葡萄生长的影响机制

文章标题：Visual observation of polystyrene nano-plastics in grape seedlings of Thompson Seedless and assessing their effects via transcriptomics and metabolomics

发表期刊：Journal of Hazardous Materials

影响因子：12.2

发表时间：2024.8

贝纳提供服务：RNA-seq

主要研究内容：微纳米塑料颗粒(MNPs)是一种普遍存在的环境污染物，通常被定义为直径小于5毫米的塑料颗粒或小于100纳米的纳米塑料。随着人类经济活动和塑料产品使用的不断增加，微（纳米）塑料污染已成为全球性的环境问题，其广泛分布在土壤和水体中，对生态系统和人类健康构成了潜在威胁。为了阐明微（纳米）塑料影响水果作物的生理效应和机制，本研究以无籽葡萄为研究对象，通过荧光标记和电镜观察表征了聚苯乙烯纳米塑料(PS-NPs)在葡萄幼苗中的积累和迁移，并结合转录组和代谢组初步揭示了葡萄幼苗响应PS-NPs胁迫的生理生化影响及其分子机制，为植物环境塑料污染暴露风险评价和农业食品产品质量安全保证提供了科学依据。

文献链接：

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.135550

（四）扬州大学左示敏团队揭示滞绿基因突变增强水稻纹枯病抗性新机制

PBJ项目文章详解：扬州大学左示敏团队揭示滞绿基因突变增强水稻纹枯病抗性新机制

文章标题：Oxygen enhances antiviral innate immunity through maintenance of EGLN1-catalyzed proline hydroxylation of IRF3

发表期刊：Plant Biotechnology Journal

影响因子：10.1

发表时间：2024.12

贝纳提供服务：RNA-seq

主要研究内容：水稻纹枯病(Rice sheath blight, ShB)是由死体营养型真菌立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)引发的水稻重要病害，可造成水稻严重减产。目前针对纹枯病害的防治主要依赖于化学药剂的喷施，不过由于现有研究中具备利用价值的抗性基因数量极为有限，水稻纹枯病害抗性品种的培育工作进展迟缓。本研究运用多种生理生化、遗传学方法以及转录组测序技术，全面解析了滞绿基因OsSGR在水稻响应纹枯病害胁迫过程中的关键调控作用，并通过基因编辑开发了一个具有应用潜力的抗病种质。本研究加深了我们对水稻抗病机制的理解，为未来抗病育种工作提供了科学依据和理论参考。

文献链接：

https://doi.org/10.1111/pbi.14540

（一）黏细菌5-甲基吡嗪酮的生物合成及生理功能研究

ACS高分项目文章｜山东大学发表黏细菌5-甲基吡嗪酮的生物合成及生理功能研究

文章标题：Deciphering the Biosynthesis and Physiological Function of 5-Methylated Pyrazinones Produced by Myxobacteria

发表期刊：ACS central science

影响因子：12.7

发表时间：2024.2

贝纳提供服务：Smart细菌完成图测序分析

主要研究内容：黏细菌是一类重要的药源微生物，能产生结构复杂且生物活性突出的次级代谢产物。作者从一株稀有黏细菌Corallococcus exiguus SDU70中发现了一类5-甲基吡嗪酮类化合物coralinone，通过体外酶反应、基因敲除等实验解析了其生物合成途径，并发现coralinone能促进液体培养时菌体的凝集。

文献链接：

https://doi.org/10.1021/acscentsci.3c01363

（一）BASALT从宏基因组数据中细化分箱，并提高基因组解析宏基因组分析的分辨率

NC项目文章 | BASALT-可利用二代及三代数据的宏基因组分箱及精炼工具

文章标题：BASALT refines binning from metagenomic data and increases resolution of genome-resolved metagenomic analysis

发表期刊：Nature Communications

影响因子：16.6

发表时间：2024.3

贝纳提供服务：Nanopore宏基因组测序

主要研究内容：宏基因组分箱技术（Metagenomic binning）对于解析各种生态系统中未培养微生物的基因组至关重要，不仅可以有效地区分不同物种的序列，还能高效获取和分析单个不可培养菌株的基因组。但是现有的binning工具在有效获取metagenome-assembled genomes（MAGs）方面的效率不高，特别是对于高复杂度样品和低丰度微生物基因组，成为了一个极大的制约因素。比如对于土壤样品，基于目前的分箱组装方法只能利用到约30%的测序数据，对其它的高多样性环境样本的使用效率也普遍不超过50%。为了提高这一点，一种方法是进行混合组装，即结合短读和长读(short- and long-read，SRS & LRS) 宏基因组数据。然而，目前还没有工具能够在binning校正中同时整合SRS和LRS数据并补全基因组gaps。作者在文中开发了软件BASALT（Binning Across a Series of Assemblies Toolkit），可以同时结合二代和/或三代宏基因组序列进行高效的分箱和优化，实现对宏基因组测序数据的高效利用。BASALT软件可以免费在GitHub上获得（https://github.com/EMBL-PKU/BASALT）。

文献链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-024-46539-7

（二）利用共现与代谢互补网络揭示嗜热菌群的代谢依赖

文章标题：Metabolic interdependencies in thermophilic communities are revealed using co-occurrence and complementarity networks

发表期刊：Nature Communications

影响因子：14.7

发表时间：2024.9

贝纳提供服务：Nanopore宏基因组测序

主要研究内容：微生物群落展现出基于代谢依赖性的复杂相互作用。为了阐明这些依赖性，本文出了一种利用随机矩阵理论模型（RMT）对宏基因组组装基因组（MAGs）构建共生和代谢互补网络的工作流程。将这种方法应用于温度梯度的热泉中，揭示了高温胁迫与代谢互补之间的相互作用。分析揭示了随着温度升高，代谢相互作用的频率增加。氨基酸、辅酶A衍生物和糖类作为关键的潜在可交换代谢物为微生物的协同作用奠定了物质基础。在这些协同作用中，偏利（commensalistic）相互作用占比远大于互利（mutualistic）。代谢交换在系统发育距离较远的物种之间最为普遍，尤其是古菌-细菌合作，作为对恶劣环境的关键适应。此外，还发现基础代谢物交换与基因组大小差异之间存在显著的正相关性，这可能代表着精简基因组与代谢更丰富的伙伴合作的一种典型方式。这一现象也在另一个具有温度梯度样品的堆肥实验结果中得到证实。该方法为解读微生物相互作用背后的代谢互补机制提供了一种可行的方式，研究发现表明高温胁迫影响了嗜热菌的合作策略，使得它们从基因组层面上改变了各自的功能潜力。

文献链接：

https://doi.org/10.1038/s41467-024-52532-x

（三）揭示微生物宏代谢的确定性动态规律：一项对厌氧生物降解的多组学研究

ONT宏基因组项目文章Microbiome | 揭示微生物宏代谢的确定性动态规律：一项对厌氧生物降解的多组学研究

文章标题：Unveiling the deterministic dynamics of microbial meta-metabolism: a multi-omics investigation of anaerobic biodegradation

发表期刊：Microbiome

影响因子：13.8

发表时间：2024.9

贝纳提供服务：Nanopore宏基因组测序

主要研究内容：微生物厌氧代谢是生物地球化学循环的重要驱动力，然而，人们对其中微生物与有机代谢物之间错综复杂的相互作用仍知之甚少。利用宏基因组和代谢组方法，我们在为期96天的厌氧生物反应器实验中揭示了微生物代谢的原理。我们发现在代谢物的周转和组装过程中，同质选择占主导地位，在代谢物的组成和组装过程中，微生物和代谢物之间始终保持动态协调。我们的研究结果表明，微生物推动了代谢物的确定性周转。此外，由于含N有机物生物转化的热力学更有利，微生物进行了从含N到含S化合物的顺序降解。这表明群落生物转化热力学是分解代谢和合成代谢的关键调节因素，在群落水平上影响着代谢策略的转变。此外，微生物与代谢物的共现网络是围绕以甲烷生成为中心的微生物代谢功能而构建的，微生物聚集了具有不同分子特征的分子，并根据其代谢能力进行了模块化。这种代谢互补和物质交换进一步突出了微生物相互作用的合作性质。所有结果被总结为了微生物厌氧降解的三个关键规则。

文献链接：

https://doi.org/10.1186/s40168-024-01890-1

（一）亚热带水库盐浓度波动下浮游细菌群落的稳定性

文献解读｜亚热带水库盐浓度波动下浮游细菌群落的稳定性

文章标题：Exploring the Environmental Influences and Community Assembly Processes of Bacterioplankton in a Subtropical Coastal System: Insights from the Beibu Gulf in China

发表期刊：Water Research

影响因子：11.4

发表时间：2024.10

贝纳提供服务：Illumina 16S V3-V4测序

主要研究内容：浮游生物，特别是自由生活（FL，free-living）和颗粒附着（PA，particle-attached）这两种生活方式的细菌群落对于淡水生态系统的物质循环和能量流动至关重要。尽管已知这两种生活方式的细菌在内陆水域显示出不同的多样性和群落结构，但关于它们在盐度波动下群落稳定性的研究仍然不足。该研究在亚热带地区的厦门杏林湾水库进行了为期三年的采样，探索了随着盐度变化，这两种细菌群落稳定性的变化情况，以期为未来预测细菌群落动态、功能及改善沿海城市生态系统管理和保护提供科学依据。

文献链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S001393512401466X

（一）国产纳米孔你知道哪些？重磅综述:全球纳米孔测序发展十周年

国产纳米孔你知道哪些？重磅综述:全球纳米孔测序发展十周年

文章标题：Nanopore sequencing: flourishing in its teenage years

发表期刊：Journal of Genetics and Genomics

影响因子：6.6

发表时间：2024.9

贝纳提供服务：全部测序以及部分分析工作

主要研究内容：过去十年，纳米孔测序技术经历了显著的发展和变革，从最初的新兴技术逐渐成为基因组测序领域的重要工具。该技术支持DNA和RNA测序，广泛应用于从端粒到端粒（telomere-to-telomere, T2T）的基因组组装、直接RNA测序（direct RNA sequencing, DRS）和宏基因组学等领域。纳米孔测序因其开放性和多功能性，正成为越来越多研究团队的优先选择。本综述分析了基因组学中的关键里程碑和技术进步，探讨了纳米孔测序从2014年至2024年的深远影响。介绍了纳米孔测序在准确性、测序长度、产量和成本效益等方面所取得的重大改进。这些改进包括纳米孔设计、测序策略及其应用方面的进展。通过分析这些进展和应用，本综述旨在突出纳米孔测序技术在科学研究中的重要性。

文献链接：

https://doi.org/10.1016/j.jgg.2024.09.007