科研聚焦 | CNS及其子刊：DNBSEQ平台用户2023第二季度科研成果速览（综合篇）

在2023年第二季度，DNBSEQ测序平台依旧助力各国研究者开展多种应用领域研究，发文数量超过500篇，其中CNS及其子刊共计75篇，包含Cell、Cancer Cell、Nature Methods、Nature Communications、Science Advances等一众高分期刊，总影响因子高达1200分，成功助力各大研究机构应用实践。

本篇盘点了2023年第二季度DNBSEQ测序平台为肿瘤研究、人体机制研究以及动植物研究三大方向赋能的11篇高分文章，与大家进行分享。

肿瘤研究

1. 基于cfDNA的非侵入性癌症筛查可用于多种癌症早期检测和定位

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

发表期刊：Nature Communications

肿瘤早筛早诊一直具有挑战性。韩国科学技术院研究团队充分利用全基因组cfDNA筛查的潜力，开发了一种分析策略，该策略经过cfDNA和组织样本的大量训练和参考数据支持，结合了肿瘤基因组和表观基因组，显示出前所未有的癌症检测准确性，其中，华大智造MGISEQ-2000承担了部分cfDNA全基因组测序。在这项研究中，研究人员不仅确定了哪些特征在模型的开发和性能中发挥了重要作用，而且还从癌症的遗传和表观遗传特征方面研究了这些特征与肿瘤生物学的相关性。当结合基于肿瘤生物学的综合建模时，越来越多的cfDNA分析参考和训练数据有可能实现超灵敏的早期癌症检测和准确的癌症诊断。

2. 揭示代谢调节多发性骨髓瘤血小板减少新机制

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

发表期刊：Nature Communications

中南大学肿瘤研究所周文课题组在前期研究基础上证实了血小板减少的程度可作为多发性骨髓瘤（Multiple Myeloma, MM）的独立预后因素，有助于MM的风险分层，并为新诊断的MM患者的治疗提供新的见解。其中，华大智造DNBSEQ测序平台承担了RNA-seq工作。研究同时表明高丝氨酸水平可能是骨髓瘤相关血小板减少症的标志，并可能为潜在的饮食和治疗干预开辟途径，如丝氨酸限制性饮食和TPO应用，发现丝氨酸是MM患者的关键代谢物，从分子机制角度为多发性骨髓瘤血小板减少患者治疗策略提供前景。

疾病机制研究

1. 揭示肝-骨轴稳态调控抗骨质疏松新机制

文章题目：SIRT2 regulates extracellular vesicle-mediated liver–bone communication

发表期刊：Nature Metabolism

上海交通大学医学院附属第一人民医院骨科临床医学中心赵庆华教授及上海交通大学基础医学院病理生理学系贺明教授领衔的研究团队在研究老年性骨质疏松时发现了由肝细胞SIRT2调控的肝脏-骨骼通讯的新机制，证明了肝脏对破骨细胞分化发挥着关键调控作用。其中，华大智造DNBSEQ测序平台承担了肝组织的RNA测序工作。此外，研究还表明了SIRT2-KOhep通过肝细胞来源的sEVs上调肝脏LRG1向BMDMs的转移，从而抑制NF-κB p65-NFATc1的激活和破骨细胞的生成，表明靶向肝细胞-破骨细胞通讯的药物可能是未来治疗原发性骨质疏松症的一种潜在策略。

2. 揭示耳蜗突触病变发生新机制

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

发表期刊：Nature Communications

上海交通大学医学院附属第九人民医院吴皓教授团队发表的相关研究以全新的视角关注了耳蜗中关键分子的可变剪切体的组成及基于环境相关的变化，采用创新的整合单细胞及单细胞全长转录组测序技术构建小鼠耳蜗全长转录组图谱。其中，华大智造DNBSEQ测序平台承担了实验中的总RNA测序工作。该研究拓展了目前对内耳基因转录特异性及复杂性的认知。这些异构体的存在可能与耳蜗细胞精确编码复杂声音信号相关，为研究耳蜗突触的生理、病理变化奠定了分子基础。

3. 巨噬细胞调控乳腺干细胞活性和乳腺发育的分子机制

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

发表期刊：npj Regenerative Medicine

武汉大学医学研究院、免疫与代谢前沿科学中心蔡车国教授团队利用小鼠模型和类器官模型，通过单细胞测序以及体内外功能研究，考察了巨噬细胞调控乳腺干细胞命运和乳腺上皮稳态的作用，并对其相关分子机制进行了探索。华大智造DNBSEQ测序平台在其中承担了单细胞RNA测序工作。该研究利用建立的体外共培养体系，发现了巨噬细胞在调控乳腺干细胞命运决定和乳腺上皮稳态中的作用，阐明了巨噬细胞通过TNF-α-PI3K-Cdk1/Cyclin B1信号轴调控乳腺干细胞命运决定的细胞内分子机制。为了解微环境中免疫细胞对乳腺干细胞的调控作用提供了新的视角，也为在体外构建具备免疫微环境的类器官模型提供了实验基础和理论依据。

4. 神经元类型决定α-突触核蛋白和tau蛋白毒性的研究

文章题目：Neuronal identity defines α-synulcein and tau toxicity

发表期刊：Neuron

比利时VIB-KU Leuven Center for Brain & Disease Research的Patrik Verstreken 团队通过挖掘人脑mRNA测序数据库，发现α-突触核蛋白突变携带者受影响的大脑区域包括黑质、蓝斑、颞叶皮层和海马体等，其中，华大智造MGISEQ-2000在研究中承担了实验中的部分测序工作。通过分析人类单细胞基因表达图谱发现α-突触核蛋白和tau蛋白在易感神经元中高度表达，并通过实验证实不同的神经元类型受α-突触核蛋白和tau蛋白的影响不同。该研究为利用大脑自身的适应性发现α-突触核蛋白和tau病的新疗法提供理论基础。

动植物研究

1. 解析广谱抗根肿病基因“卫青”的分子机制

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

发表期刊：CELL

中国科学院遗传与发育生物学研究所陈宇航和周俭民合作团队成功克隆了广谱高抗根肿病基因WeiTsing (WTS, 卫青)，其中，华大智造MGISEQ-2000承担了实验中的转录组测序工作。该研究解析了WTS五聚体的三维结构并揭示了其阳离子通道功能，阐明了WTS介导钙信号激活植物免疫应答的分子机制，当根肿菌侵染时，WTS在中柱鞘细胞中特异表达并自我装配为定位于内质网的新型钙离子通道，通过介导内质网钙离子释放激活下游免疫反应，从而保护根部维管束系统免受病菌的侵害。

2. 六倍体栽培菊花基因组的解析

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

发表期刊：Nature Communications

南京农业大学陈发棣团队破译了六倍体栽培菊花基因组，报道了国际上首个节段异源多倍体基因组（segmental allopolyploid），为了探寻栽培菊花潜在的供体物种及其基因组构成，研究人员对分布在我国的12个菊属野生种进行了重测序，同时基于基因组序列，团队利用BSA+WGCNA方法鉴定了多个菊花花型发育调控基因，其中，华大智造DNBSEQ-T7承担了实验中的部分测序工作。该研究深入探究了栽培菊花的起源和育种历史，也为下一步解析菊花重要园艺性状（花型、花色、株型、抗逆等）形成的分子机制和定向育种奠定了基础。

3. 媒介蚊虫性别决定新机制的揭示

文章题目：A DBHS family member regulates male determination in the filariasis vector Armigeres subalbatus

发表期刊：Nature Communications

骚扰阿蚊是一种重要媒介蚊虫，其性别决定机制尚未阐明，从而桎梏了遗传防治等措施的开展。南方医科大学热带医学研究所所长陈晓光团队等在媒介蚊虫性别决定机制领域取得突破，研究团队首先对骚扰阿蚊的雌蚊和雄蚊基因组进行了序列测定，从中寻找到了若干雄性特异基因，其中，华大智造DNBSEQ测序平台承担了研究中的转录组测序工作。该研究成果创新了媒介蚊虫的性别决定机制，并为其遗传防治奠定了基础。

4. 二倍体马铃薯减数分裂重组研究

文章题目：Genomic features of meiotic crossover in diploid potato

发表期刊：Horticulture Research

中国农科院深圳农业基因组所张春芝课题组对二倍体马铃薯减数分裂重组的基因组特征进行了系统分析。研究人员对5个不同遗传背景的F2群体 （共2163个单株）进行了重测序，在全基因组水平比较了不同群体重组情况，鉴定到了5个共同的重组热点，并发现常染色质区域的一些重组抑制与大的染色体结构变异有关，其中，华大智造DNBSEQ-T7承担了研究中的测序工作。此研究加深了我们对马铃薯减数分裂重组的理解，为二倍体马铃薯育种提供了重要的参考信息。

5. 鉴定和克隆番茄热稳定抗根结线虫基因Mi-9

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

发表期刊：Plant Biotechnology Journal

蔬菜花卉所植保病害课题组对野生番茄Solanum arcanum LA2157进行了染色体水平的基因组组装，结合报道的番茄热稳定抗根结线虫基因Mi-9的分子标记，实现了对该基因的挖掘、克隆和热稳定抗根结线虫功能验证，其中，华大智造DNBSEQ-T7承担了研究中的部分测序工作。该发现为基于基因组大数据快速克隆抗线虫基因的相关研究提供了思路，并为耐高温抗根结线虫的番茄种质资源创制奠定了基础。

结语

华大智造基因测序仪业务板块的研发和生产已处于行业领先地位，系当前全球唯二能够自主研发并量产从Gb级至Tb级低中高不同通量的临床级基因测序仪企业之一，测序产品布局能够覆盖不同应用场景，其数据产出质量、成本具备行业领先优势。未来，华大智造将持续创新，为基因组学的多领域研究及应用转化带来更多的核心工具和突破性方案。

DNBSEQ平台用户2023年第二季度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。

点击下载>>>DNBSEQ平台已发表文章CNS系列

点击查看>>>DNBSEQ平台已发表文章列表