日本的研究人员已经生成高质量的基因组组装的红紫苏属(白苏子),植物一般最常发现在亚洲和在日本被称为Aka-Shiso和在英国和美国牛排植物黑红色的叶子。高质量的基因组大会将允许科学家利用植物的大量的潜在有用的生物活性物质,其中perillaldehyde rosmarinic酸。一些p . frutescens”生物活性的化学物质被认为有药用价值。Rosmarinic酸已经被广泛使用作为一个补充,声称包括抗炎、抗抑郁药,抗真菌,和抗菌性能,仅举几例。Perillaldehyde显示类似的潜在的用途,和有一些医学上的证据来支持这些,尽管植物化学的补充剂仍在基本上不受管制的市场。
领导的研究小组Hidemasa波诺在广岛大学的教授研究生院综合科学的生活最近发表了他们的发现。高质量的基因组大会现在可能作为参考选择目标基因的基因组编辑p . frutescens,根据文章的作者。
该研究小组的发现已经发表在11月16日DNA研究。
研究人员选择p . frutescens薄荷家族的一员,唇形科,因为人们普遍认为是一个重要的草本植物异常广泛的生物活性的植物化学物质。几个rosmarinic酸和酶生物合成的化合物perillaldehyde独自已确定的植物。
“红紫苏属基因组编辑提供更好的特征是一种有前途的方法来更有效地利用这种植物,”波诺说。”为此,高质量的目标物种的基因组序列是必要的。”
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免费订阅CRISPR-Cas9等基因组编辑工具被用来工程师植物的生物合成途径,有效地招聘植物产生化合物的新的和现有的生产药物。目标基因的研究的作者引用另一个最近的例子编辑、番茄果实,可以以这种方式招募GABA(γ-aminobutyric酸)。
研究人员使用Hoko-3,具体的应变p . frutescens。本研究中给出的数据显示Hoko-3高度不同植株基因相似,部分原因是它是一种自我加肥作物,使它理想作为目标的候选基因编辑。遗传物质来自年轻的水产发展叶子使用Genomic-tip工具包。他们使用PacBio对DNA测序的续集国际教育协会多次音序器和共识构建软件帮助他们产生连续的序列在非常高的分辨率。
“我们达到一个高度连续红紫苏属基因组组装驯化在日本使用PacBio HiFi写道,”第一作者Keita田村。“我们固定的99.2%到20 pseudochromosomes组装,其中七pseudochromosomes由一个连续的段。使用系统的功能注释工作流为植物称为“Fanflow4Plants”,我们开发的功能注释72983个基因的76825个蛋白编码基因。”
注释基因在基因组组装、两个互补的过程,每个具有独特优势排序,使用和数据的总和。“基因的数量模型标注在这项研究通过结合两个循证注释和基因预测方法(BRAKER2)是86258,这几乎是以前的两倍p . frutescens基因组(43527个基因)和接近的基因数量报告在另一个唇形科四倍体品种一串红(88489个基因),“田村和他的同事写道。
现在,研究人员已经有了一个高质量的基因组组装Hoko-3,他们可以继续下一个步骤打开植物独特的潜力。
”这一研究获得的基因组组装和功能注释将用于挖掘的目标基因的基因组编辑红紫苏子、“田村说。“这可能加强工厂内部的积累有价值的植物化学物质。”
参考:田村K, Sakamoto M, Tanizawa Y, et al。一个高度连续基因组组装的红紫苏属(白苏子在日本)驯化。DNA Res。2022:dsac044。doi:10.1093 / dnares / dsac044
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