科研聚焦 | CNS及其子刊：DNBSEQ平台用户2023年一季度科研成果速览（综合篇）

2023年第一季度，华大智造DNBSEQ平台用户累计发表了516篇文章，其中CNS及其子刊高达37篇，涵盖Nature Genetics、Nature Communications、Science Advances等国际顶级的CNS系列期刊，累计影响因子达800+*，平均影响因子20+，包括微生物、前沿技术、复杂疾病以及动植物组学等多领域。

本篇将聚焦前沿技术研究、复杂疾病研究以及动植物组学研究领域，分享华大智造第一季度在相关领域助力产出的科研成果！

前沿技术

1. TadA重编程与高精度迷你碱基编辑器的开发

文章题目：TadA reprogramming to generate potent miniature base editors with high precision

发表期刊：Nature Communications

2023年1月26日，复旦大学脑科学转化研究院程田林实验室、复旦大学类脑智能科学与技术研究院赵兴明实验室与中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心/上海交通大学医学院松江研究院仇子龙实验室合作，利用各类脱氨基酶与迷你CRISPR-Cas12f系统的组合筛选，首次开发出功能性的miniCBEs和具有全新活性窗口的miniABEs。此外，研究还对高活性脱氨基酶突变体TadA-8e的关键位点进行饱和突变筛选，完成了碱基编辑器ABE向ACBE和CBE的转变，以此为基础开发出的miniCBEs工具兼具单碱基编辑精度和高安全性。其中，华大智造DNBSEQ测序平台承担了细胞全基因组测序工作。

2. 新型线粒体碱基编辑器的开发

文章题目：DddA homolog search and engineering expand sequence compatibility of mitochondrial base editing

发表期刊：Nature Communications

2023年2月16日，北京大学未来技术学院汪阳明实验室发表了相关成果，研究鉴定了多个来源于微生物中的双链DNA脱氨酶（DddA），并将其中一种改造成为线粒体碱基编辑器。研究人员在人胚肾细胞HEK293T转染DdCBE进行DNA编辑，提取DNA后进行一系列标记和富集，文库构建完成后使用华大智造MGISEQ-2000高通量测序仪进行测序，确定了相关DdCBE在细胞核基因组上的脱靶编辑位点。

3. 揭示动物界RNA编辑机制的起源和演化过程

文章题目：On the origin and evolution of RNA editing in metazoans

发表期刊：Cell reports

2023年2月14日，华大生命科学研究院李启业与浙江大学张国捷主导发表了动物界RNA编辑机制相关成果，研究挑选了22个代表动物不同演化阶段的物种，对每个物种都进行了高深度的基因组重测序和链特异性转录组测序，并构建了这些物种的RNA编辑图谱。揭示了后生动物祖先的重要演化创新是ADAR介导的RNA编辑机制，并提出该系统最初的功能很大程度是用于防止基因组重复序列衍生的内源双链RNA的积累。其中，华大智造DNBSEQ测序平台助力了研究中部分样本的DNA测序工作。

复杂疾病研究

1. 长期服用他汀类药物加剧糖尿病小鼠的糖尿病肾病

文章题目：Long-term statins administration exacerbates diabetic nephropathy via ectopic fat deposition in diabetic mice

发表期刊：Nature Communications

2023年1月24日，中山大学蔡卫斌团队发表论文，研究表明长期服用他汀类药物可通过异位脂肪沉积加剧糖尿病小鼠的糖尿病肾病，其中华大智造DNBSEQ测序平台承担了小鼠肾脏提取物总RNA测序工作。机制上，胰岛素调节的磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/雷帕霉素信号通路的哺乳动物靶标的激活导致脂肪酸合成的增加。此外，他汀类药物增加脂质摄取，抑制脂肪酸氧化，导致脂质沉积。

2. THADA抑制小鼠通过改善胰腺β细胞功能和保持β细胞质量来预防2型糖尿病

文章题目：THADA inhibition in mice protects against type 2 diabetes mellitus by improving pancreatic β-cell function and preserving β-cell mass

发表期刊：Nature Communications

2023年2月23日，山东大学生殖医学研究中心发表了一项研究成果，该实验结果支持将THADA作为开发2型糖尿病（T2DM）治疗的潜在目标，华大智造DNBSEQ测序平台在其中承担了样本的RNA测序工作。胰岛素分泌受损是2型糖尿病（T2DM）的标志，THADA已被确定为T2DM的候选基因，但其在葡萄糖稳态中的作用仍不明确。而此项研究表明，由于β细胞功能增强和β细胞凋亡减少，全局和β细胞特异性THADA敲除小鼠的血糖控制均得到改善。此外，抑制THADA基因可通过恢复胰岛素分泌和保持β细胞质量，保护小鼠免受高脂肪、高蔗糖饮食和链脲佐菌素诱导的高血糖。

3. 双潜能肝脏祖细胞促进肝脏修复再生机制

文章题目：Bipotent transitional liver progenitor cells contribute to liver regeneration

发表期刊：Nature Genetics

关于肝脏修复再生机制，已有多个不同研究组独立证明在肝细胞增殖受阻的肝损伤条件下，胆管上皮细胞可以贡献给肝细胞参与肝脏损伤修复，然而相应分化的分子机制尚未明确。2023年3月13日，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（中科院生化细胞所）周斌研究组发表相关研究成果，研究首先构建了高效稳定的胆管上皮细胞向肝细胞转分化的遗传学模型，鉴定出一群同时表达胆管上皮细胞和肝细胞特征的肝脏祖细胞，为胆管上皮细胞向肝细胞转分化的细胞及分子机制研究奠定基础。其中华大智造DNBSEQ测序平台承担了经处理后的胆道上皮细胞总RNA测序工作。

动植物组学研究

1. 揭示蜘蛛牵引丝——“生物钢”的合成新机制

文章题目：A molecular atlas reveals the tri-sectional spinning mechanism of spider dragline silk

发表期刊：nature communications

2023年2月15日，西南大学夏庆友教授团队王翊教授课题组通过多维组学联用揭示了蜘蛛大壶状腺三阶合成牵引丝纤维的分子机制图谱。通过多组学联用分析，该研究首次完成了蜘蛛大壶状腺的单细胞图谱和空间转录组图谱绘制，定义了组成大壶状腺的10种细胞类型，揭示丝腺发生与发育的分子机制。其中，华大智造DNBSEQ测序平台承担了实验中转录组测序工作。研究取得的结果及数据集为研究蜘蛛起源与进化、解析牵引丝性能决定因素、创制蜘蛛化蚕丝素材提供了关键理论基础。

2. 揭示单细胞原生动物超快速运动的分子基础

文章题目：Giant proteins in a giant cell: Molecular basis of ultrafast Ca2+-dependent cell contraction

发表期刊：SCIENCE ADVANCES

单细胞原生动物在自然界中展现出令人惊叹的运动能力，其中以旋口虫和钟虫的超快速细胞收缩最为瞩目。然而，超快速细胞收缩系统的分子基础和机制仍不清楚。2023年2月22日，中国科学院水生生物研究所缪炜团队以旋口虫为研究对象，在获得高质量旋口虫基因组的基础上，证明了旋口虫细胞的超快速收缩系统的分子和结构基础为两个长度大于1万个氨基酸的巨型蛋白（GSBP1和2）和两个钙离子结合蛋白（Spasmin1和2）形成的网状细胞骨架，这一网状骨架满足了超快速细胞收缩系统所需具备的生物和物理条件。其中，华大智造MGISEQ-2000平台承担了旋口虫的部分DNA测序和组装工作。

3. 研究设计出高效ABA受体激动剂，可增强植物的抗旱性

文章题目：Structure-guided engineering of a receptor-agonist pair for inducible activation of the ABA adaptive response to drought

发表期刊：SCIENCE ADVANCES

2023年3月10日，西班牙高等学术研究委员会（CSIC）罗卡索拉诺物理化学研究所和植物分子与细胞生物学研究所在线发表了相关成果。该研究设计生成了ABA受体激动剂iSB09，它可与ABA受体CsPYL15m高效结合，并诱导ABA响应基因的表达，从而降低植物的全株气体交换，增强植物的抗旱性和存活率，实现了ABA信号的有条件和有效激活。其中，华大智造DNBSEQ测序平台成功助力了部分植物的DNA和RNA测序工作。

4. 玉米抗旱优异种质材料的基因组组装和遗传解析

文章题目：Genome assembly and genetic dissection of a prominent drought-resistant maize germplasm

发表期刊：Nature Genetics

2023年2月21日，中国农业大学秦峰教授团队发表了相关成果，研究报告了一个具有突出的抗旱基因型的热带/亚热带玉米种质CIMBL55的高质量基因组组装。依据基因组和遗传变异分析，早前鉴定的108个抗旱候选基因中，在CIMBL55中发现了的65个优异等位基因，推测这可能是构成CIMBL55优异抗旱性的遗传基础。华大智造DNBSEQ测序平台承了部分基因组测序工作。组装的CIMBL55基因组为植物抗旱性的遗传解析和改良提供了基础，也为全球粮食安全提供了支持。

5. 叶绿体——细胞核基因组稳态的协同调控新模式

文章题目：Dual roles for CND1 in maintenance of nuclear and chloroplast genome stability in plants

发表期刊：Cell reports

2023年3月28日，广州中医药大学药用植物生理生态研究所发表了相关研究成果，该研究发现了植物叶绿体和细胞核基因组稳态的双重调控蛋白CND1，其中，华大智造DNBSEQ-T7承担了研究中的RNA测序工作。揭示了叶绿体和细胞核基因组稳态维持的协同调控新机制，为理解半自助性细胞器和细胞核基因组功能协同提供了新视角。

结语

技术、工具和平台的创新发展将持续推动基因组学领域的基础科学研究。华大智造致力于成为生命科学核心工具的缔造者，多年来一直在基因测序底层技术方面进行突破和创新。未来，华大智造仍将持续创新和研发生命科技核心工具和关键技术，打造全方位的生命数字化设备与系统，为多领域的科学研究和应用提供重要的工具支持。

DNBSEQ平台用户2023年第一季度CNS系列发文的不完全统计↓

*本文统计的影响因子为该期刊在2022-2023年影响因子。

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