Ученые представили уникальные геномные открытия с помощью секвенирования единичных молекул в реальном времени

Новая статья, опубликованная сегодня в Nature, сообщает о практически полном черновом геноме Oropetium thomaeum — вида травы, способной возрождаться после воздействия экстремальной засухи, когда появляется вода.

Геном растения размером 245 Мб был проанализирован с покрытием 72x на системе секвенирования PacBio RS II исследователями из Donald Danforth Plant Science Center и их коллегами. Полученная сборка имеет точность 99.99995% и включает теломерные и центромерные последовательности, ретротранспозоны с длинными концевыми повторами, тандемно дублированные гены и другие труднособираемые геномные элементы. Это растение было секвенировано в рамках грантовой программы Pacific Biosciences "Самый интересный геном в мире", чтобы помочь ученым определить биологические механизмы его экстремальной засухоустойчивости для потенциального применения в улучшении сельскохозяйственных культур.

«Мы предложили идею секвенировать "траву воскрешения" Oropetium thomaeum PacBio, потому что у нее самый маленький известный геном среди злаков. Наличие геномных данных высокозасухоустойчивого вида действительно мощный инструмент для содействия улучшению культур и ценный ресурс для сообщества сравнительной геномики растений. Информация, полученная в результате этого сотрудничества, — важный шаг в усилиях по устойчивому повышению способности важных продовольственных и энергетических культур выживать в засушливых условиях без снижения урожая», — сказал старший автор Тодд Моклер.

Эта выносливая трава называется растением-воскресителем из-за способности выживать в условиях, подобных пустынным; даже когда она выглядит безжизненной, в ней остается менее трети исходного содержания воды. Крошечная трава C4, растущая на скальных выходах в некоторых частях Африки и Индии, тесно связана с основными продовольственными, кормовыми и биоэнергетическими культурами и может быть возрождена небольшим количеством воды, возобновляя рост. Последовательность генома Oropetium будет способствовать пониманию новых механизмов устойчивости к засухе для эффективного и продуктивного использования сельскохозяйственных земель.

«Наши клиенты часто говорят нам, что SMRT-секвенирование помогает им делать совершенно новые открытия в изучаемых организмах, — сказал Йонас Корлах, главный научный директор Pacific Biosciences. — С помощью сборок генома высочайшего качества, таргетного секвенирования невероятно сложных регионов, а также возможности изучать полноразмерные изоформы и эпигенетику, технология PacBio дает по-настоящему всестороннюю картину биологии, которую не может предложить ни одна другая технология секвенирования».