Исследователи из Института океанологии Китайской академии наук (IOCAS) достигли значительного прорыва в секвенировании генома морской водоросли Saccharina japonica, одной из наиболее широко культивируемых водорослей в мире. Команда под руководством профессора Пан Шаоцзюня разработала инновационный метод, который преодолевает давние трудности в работе с ДНК водорослей.
Saccharina japonica имеет огромное экономическое значение, особенно вдоль побережья Китая, где её активно выращивают как в холодных умеренных, так и в субтропических водах. Несмотря на успехи традиционных методов селекции и гибридизации, которые позволили создать несколько высококачественных сортов, дальнейший прогресс в генетическом улучшении этого вида сдерживался отсутствием полной сборки генома.
Основная проблема заключалась в сложности выделения ДНК из ламинарии из-за высокого содержания полисахаридов, включая альгинат, что существенно затрудняло очистку ДНК. Предыдущие попытки сборки генома были крайне фрагментированными из-за технологических ограничений, что замедляло прогресс в молекулярной селекции и геномных исследованиях.
Инновационный подход исследовательской группы заключался в использовании партеногенетических методов, в частности, в культивировании гомозиготного диплоидного женского спорофита. Этот метод позволил минимизировать гетерогенность, значительно повысив точность и надежность сборки генома. Результаты исследования были опубликованы в престижном журнале Scientific Data.
Комбинируя передовые технологии секвенирования — PacBio HiFi, короткие прочтения Illumina и данные Hi-C — команда создала высококачественную сборку генома на уровне хромосом. Итоговый размер генома составил 516,11 Мб, причем 96,15% последовательности удалось привязать к 32 хромосомам. По сравнению с предыдущими версиями, новая сборка генома отличается большей полнотой и непрерывностью.
«С идентифицированными более чем 17 000 белок-кодирующими генами и функциональными аннотациями для большинства из них, наша работа прокладывает путь для будущих экологических и эволюционных исследований бурых водорослей», — отметил первый автор исследования, доктор Ли Сяодун.
Это научное достижение имеет большое практическое значение для молекулярной селекции и генной инженерии ламинарии, что позволит улучшить методы культивирования и поддержать устойчивые практики аквакультуры. Полученные данные функциональной геномики также открывают новые возможности для экологических и эволюционных исследований бурых водорослей.
Новый метод сборки генома с использованием партеногенетических техник представляет собой важный шаг вперед в понимании генетики морских водорослей и может быть применен к другим видам, сталкивающимся с подобными проблемами при секвенировании.
Изображение носит иллюстративный характер
Saccharina japonica имеет огромное экономическое значение, особенно вдоль побережья Китая, где её активно выращивают как в холодных умеренных, так и в субтропических водах. Несмотря на успехи традиционных методов селекции и гибридизации, которые позволили создать несколько высококачественных сортов, дальнейший прогресс в генетическом улучшении этого вида сдерживался отсутствием полной сборки генома.
Основная проблема заключалась в сложности выделения ДНК из ламинарии из-за высокого содержания полисахаридов, включая альгинат, что существенно затрудняло очистку ДНК. Предыдущие попытки сборки генома были крайне фрагментированными из-за технологических ограничений, что замедляло прогресс в молекулярной селекции и геномных исследованиях.
Инновационный подход исследовательской группы заключался в использовании партеногенетических методов, в частности, в культивировании гомозиготного диплоидного женского спорофита. Этот метод позволил минимизировать гетерогенность, значительно повысив точность и надежность сборки генома. Результаты исследования были опубликованы в престижном журнале Scientific Data.
Комбинируя передовые технологии секвенирования — PacBio HiFi, короткие прочтения Illumina и данные Hi-C — команда создала высококачественную сборку генома на уровне хромосом. Итоговый размер генома составил 516,11 Мб, причем 96,15% последовательности удалось привязать к 32 хромосомам. По сравнению с предыдущими версиями, новая сборка генома отличается большей полнотой и непрерывностью.
«С идентифицированными более чем 17 000 белок-кодирующими генами и функциональными аннотациями для большинства из них, наша работа прокладывает путь для будущих экологических и эволюционных исследований бурых водорослей», — отметил первый автор исследования, доктор Ли Сяодун.
Это научное достижение имеет большое практическое значение для молекулярной селекции и генной инженерии ламинарии, что позволит улучшить методы культивирования и поддержать устойчивые практики аквакультуры. Полученные данные функциональной геномики также открывают новые возможности для экологических и эволюционных исследований бурых водорослей.
Новый метод сборки генома с использованием партеногенетических техник представляет собой важный шаг вперед в понимании генетики морских водорослей и может быть применен к другим видам, сталкивающимся с подобными проблемами при секвенировании.
