在2023年第二季度，DNBSEQ測序平臺依舊助力各國研究者開展多種應(yīng)用領(lǐng)域研究，發(fā)文數(shù)量超過500篇，其中CNS及其子刊共計75篇，包含Cell、Cancer Cell、Nature Methods、Nature Communications、Science Advances等一眾高分期刊，總影響因子高達1200分，成功助力各大研究機構(gòu)應(yīng)用實踐。

本篇盤點了2023年第二季度DNBSEQ測序平臺為腫瘤研究、人體機制研究以及動植物研究三大方向賦能的11篇高分文章，與大家進行分享。

腫瘤研究

1. 基于cfDNA的非侵入性癌癥篩查可用于多種癌癥早期檢測和定位

文章題目：Integrative modeling of tumor genomes and epigenomes for enhanced cancer diagnosis by cell-free DNA

發(fā)表期刊：Nature Communications

腫瘤早篩早診一直具有挑戰(zhàn)性。韓國科學(xué)技術(shù)院研究團隊充分利用全基因組cfDNA篩查的潛力，開發(fā)了一種分析策略，該策略經(jīng)過cfDNA和組織樣本的大量訓(xùn)練和參考數(shù)據(jù)支持，結(jié)合了腫瘤基因組和表觀基因組，顯示出前所未有的癌癥檢測準(zhǔn)確性，其中，華大智造MGISEQ-2000承擔(dān)了部分cfDNA全基因組測序。在這項研究中，研究人員不僅確定了哪些特征在模型的開發(fā)和性能中發(fā)揮了重要作用，而且還從癌癥的遺傳和表觀遺傳特征方面研究了這些特征與腫瘤生物學(xué)的相關(guān)性。當(dāng)結(jié)合基于腫瘤生物學(xué)的綜合建模時，越來越多的cfDNA分析參考和訓(xùn)練數(shù)據(jù)有可能實現(xiàn)超靈敏的早期癌癥檢測和準(zhǔn)確的癌癥診斷。

2. 揭示代謝調(diào)節(jié)多發(fā)性骨髓瘤血小板減少新機制

文章題目：Excessive serine from the bone marrow microenvironment impairs megakaryopoiesis and thrombopoiesis in Multiple Myeloma

發(fā)表期刊：Nature Communications

中南大學(xué)腫瘤研究所周文課題組在前期研究基礎(chǔ)上證實了血小板減少的程度可作為多發(fā)性骨髓瘤（Multiple Myeloma, MM）的獨立預(yù)后因素，有助于MM的風(fēng)險分層，并為新診斷的MM患者的治療提供新的見解。其中，華大智造DNBSEQ測序平臺承擔(dān)了RNA-seq工作。研究同時表明高絲氨酸水平可能是骨髓瘤相關(guān)血小板減少癥的標(biāo)志，并可能為潛在的飲食和治療干預(yù)開辟途徑，如絲氨酸限制性飲食和TPO應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)絲氨酸是MM患者的關(guān)鍵代謝物，從分子機制角度為多發(fā)性骨髓瘤血小板減少患者治療策略提供前景。

疾病機制研究

1. 揭示肝-骨軸穩(wěn)態(tài)調(diào)控抗骨質(zhì)疏松新機制

文章題目：SIRT2 regulates extracellular vesicle-mediated liver–bone communication

發(fā)表期刊：Nature Metabolism

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一人民醫(yī)院骨科臨床醫(yī)學(xué)中心趙慶華教授及上海交通大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病理生理學(xué)系賀明教授領(lǐng)銜的研究團隊在研究老年性骨質(zhì)疏松時發(fā)現(xiàn)了由肝細胞SIRT2調(diào)控的肝臟-骨骼通訊的新機制，證明了肝臟對破骨細胞分化發(fā)揮著關(guān)鍵調(diào)控作用。其中，華大智造DNBSEQ測序平臺承擔(dān)了肝組織的RNA測序工作。此外，研究還表明了SIRT2-KOhep通過肝細胞來源的sEVs上調(diào)肝臟LRG1向BMDMs的轉(zhuǎn)移，從而抑制NF-κB p65-NFATc1的激活和破骨細胞的生成，表明靶向肝細胞-破骨細胞通訊的藥物可能是未來治療原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥的一種潛在策略。

2. 揭示耳蝸突觸病變發(fā)生新機制

文章題目：Cochlear transcript diversity and its role in auditory functions implied by an otoferlin short isoform

發(fā)表期刊：Nature Communications

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院吳皓教授團隊發(fā)表的相關(guān)研究以全新的視角關(guān)注了耳蝸中關(guān)鍵分子的可變剪切體的組成及基于環(huán)境相關(guān)的變化，采用創(chuàng)新的整合單細胞及單細胞全長轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)構(gòu)建小鼠耳蝸全長轉(zhuǎn)錄組圖譜。其中，華大智造DNBSEQ測序平臺承擔(dān)了實驗中的總RNA測序工作。該研究拓展了目前對內(nèi)耳基因轉(zhuǎn)錄特異性及復(fù)雜性的認(rèn)知。這些異構(gòu)體的存在可能與耳蝸細胞精確編碼復(fù)雜聲音信號相關(guān)，為研究耳蝸突觸的生理、病理變化奠定了分子基礎(chǔ)。

3. 巨噬細胞調(diào)控乳腺干細胞活性和乳腺發(fā)育的分子機制

文章題目：Macrophages maintain mammary stem cell activity and mammary homeostasis via TNF-α-PI3K-Cdk1/Cyclin B1 axis

發(fā)表期刊：npj Regenerative Medicine

武漢大學(xué)醫(yī)學(xué)研究院、免疫與代謝前沿科學(xué)中心蔡車國教授團隊利用小鼠模型和類器官模型，通過單細胞測序以及體內(nèi)外功能研究，考察了巨噬細胞調(diào)控乳腺干細胞命運和乳腺上皮穩(wěn)態(tài)的作用，并對其相關(guān)分子機制進行了探索。華大智造DNBSEQ測序平臺在其中承擔(dān)了單細胞RNA測序工作。該研究利用建立的體外共培養(yǎng)體系，發(fā)現(xiàn)了巨噬細胞在調(diào)控乳腺干細胞命運決定和乳腺上皮穩(wěn)態(tài)中的作用，闡明了巨噬細胞通過TNF-α-PI3K-Cdk1/Cyclin B1信號軸調(diào)控乳腺干細胞命運決定的細胞內(nèi)分子機制。為了解微環(huán)境中免疫細胞對乳腺干細胞的調(diào)控作用提供了新的視角，也為在體外構(gòu)建具備免疫微環(huán)境的類器官模型提供了實驗基礎(chǔ)和理論依據(jù)。

4. 神經(jīng)元類型決定α-突觸核蛋白和tau蛋白毒性的研究

文章題目：Neuronal identity defines α-synulcein and tau toxicity

發(fā)表期刊：Neuron

比利時VIB-KU Leuven Center for Brain & Disease Research的Patrik Verstreken?團隊通過挖掘人腦mRNA測序數(shù)據(jù)庫，發(fā)現(xiàn)α-突觸核蛋白突變攜帶者受影響的大腦區(qū)域包括黑質(zhì)、藍斑、顳葉皮層和海馬體等，其中，華大智造MGISEQ-2000在研究中承擔(dān)了實驗中的部分測序工作。通過分析人類單細胞基因表達圖譜發(fā)現(xiàn)α-突觸核蛋白和tau蛋白在易感神經(jīng)元中高度表達，并通過實驗證實不同的神經(jīng)元類型受α-突觸核蛋白和tau蛋白的影響不同。該研究為利用大腦自身的適應(yīng)性發(fā)現(xiàn)α-突觸核蛋白和tau病的新療法提供理論基礎(chǔ)。

動植物研究

1. 解析廣譜抗根腫病基因“衛(wèi)青”的分子機制

文章題目：WeiTsing, a pericycle-expressed ion channel, safeguards the stele to confer clubroot resistance

發(fā)表期刊：CELL

中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所陳宇航和周儉民合作團隊成功克隆了廣譜高抗根腫病基因WeiTsing (WTS, 衛(wèi)青)，其中，華大智造MGISEQ-2000承擔(dān)了實驗中的轉(zhuǎn)錄組測序工作。該研究解析了WTS五聚體的三維結(jié)構(gòu)并揭示了其陽離子通道功能，闡明了WTS介導(dǎo)鈣信號激活植物免疫應(yīng)答的分子機制，當(dāng)根腫菌侵染時，WTS在中柱鞘細胞中特異表達并自我裝配為定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的新型鈣離子通道，通過介導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣離子釋放激活下游免疫反應(yīng)，從而保護根部維管束系統(tǒng)免受病菌的侵害。

2. 六倍體栽培菊花基因組的解析

文章題目：Analyses of a chromosome-scale genome assembly reveal the origin and evolution of cultivated chrysanthemum

發(fā)表期刊：Nature Communications

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)陳發(fā)棣團隊破譯了六倍體栽培菊花基因組，報道了國際上首個節(jié)段異源多倍體基因組（segmental allopolyploid），為了探尋栽培菊花潛在的供體物種及其基因組構(gòu)成，研究人員對分布在我國的12個菊屬野生種進行了重測序，同時基于基因組序列，團隊利用BSA+WGCNA方法鑒定了多個菊花花型發(fā)育調(diào)控基因，其中，華大智造DNBSEQ-T7承擔(dān)了實驗中的部分測序工作。該研究深入探究了栽培菊花的起源和育種歷史，也為下一步解析菊花重要園藝性狀（花型、花色、株型、抗逆等）形成的分子機制和定向育種奠定了基礎(chǔ)。

3. 媒介蚊蟲性別決定新機制的揭示

文章題目：A DBHS family member regulates male determination in the filariasis vector Armigeres subalbatus

發(fā)表期刊：Nature Communications

騷擾阿蚊是一種重要媒介蚊蟲，其性別決定機制尚未闡明，從而桎梏了遺傳防治等措施的開展。南方醫(yī)科大學(xué)熱帶醫(yī)學(xué)研究所所長陳曉光團隊等在媒介蚊蟲性別決定機制領(lǐng)域取得突破，研究團隊首先對騷擾阿蚊的雌蚊和雄蚊基因組進行了序列測定，從中尋找到了若干雄性特異基因，其中，華大智造DNBSEQ測序平臺承擔(dān)了研究中的轉(zhuǎn)錄組測序工作。該研究成果創(chuàng)新了媒介蚊蟲的性別決定機制，并為其遺傳防治奠定了基礎(chǔ)。

4. 二倍體馬鈴薯減數(shù)分裂重組研究

文章題目：Genomic features of meiotic crossover in diploid potato

發(fā)表期刊：Horticulture Research

中國農(nóng)科院深圳農(nóng)業(yè)基因組所張春芝課題組對二倍體馬鈴薯減數(shù)分裂重組的基因組特征進行了系統(tǒng)分析。研究人員對5個不同遺傳背景的F2群體 （共2163個單株）進行了重測序，在全基因組水平比較了不同群體重組情況，鑒定到了5個共同的重組熱點，并發(fā)現(xiàn)常染色質(zhì)區(qū)域的一些重組抑制與大的染色體結(jié)構(gòu)變異有關(guān)，其中，華大智造DNBSEQ-T7承擔(dān)了研究中的測序工作。此研究加深了我們對馬鈴薯減數(shù)分裂重組的理解，為二倍體馬鈴薯育種提供了重要的參考信息。

5. 鑒定和克隆番茄熱穩(wěn)定抗根結(jié)線蟲基因Mi-9

文章題目：Chromosome-scale genome assembly-assisted identification of Mi-9 gene in Solanum arcanum accession LA2157, conferring heat-stable resistance to Meloidogyne incognita

發(fā)表期刊：Plant Biotechnology Journal

蔬菜花卉所植保病害課題組對野生番茄Solanum arcanum LA2157進行了染色體水平的基因組組裝，結(jié)合報道的番茄熱穩(wěn)定抗根結(jié)線蟲基因Mi-9的分子標(biāo)記，實現(xiàn)了對該基因的挖掘、克隆和熱穩(wěn)定抗根結(jié)線蟲功能驗證，其中，華大智造DNBSEQ-T7承擔(dān)了研究中的部分測序工作。該發(fā)現(xiàn)為基于基因組大數(shù)據(jù)快速克隆抗線蟲基因的相關(guān)研究提供了思路，并為耐高溫抗根結(jié)線蟲的番茄種質(zhì)資源創(chuàng)制奠定了基礎(chǔ)。

結(jié)語

華大智造基因測序儀業(yè)務(wù)板塊的研發(fā)和生產(chǎn)已處于行業(yè)領(lǐng)先地位，系當(dāng)前全球唯二能夠自主研發(fā)并量產(chǎn)從Gb級至Tb級低中高不同通量的臨床級基因測序儀企業(yè)之一，測序產(chǎn)品布局能夠覆蓋不同應(yīng)用場景，其數(shù)據(jù)產(chǎn)出質(zhì)量、成本具備行業(yè)領(lǐng)先優(yōu)勢。未來，華大智造將持續(xù)創(chuàng)新，為基因組學(xué)的多領(lǐng)域研究及應(yīng)用轉(zhuǎn)化帶來更多的核心工具和突破性方案。

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*本文統(tǒng)計的影響因子為該期刊在2022-2023年影響因子。

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