文章鏈接：

https://www.researchsquare.com/article/rs-4037544/v1

作者：陸祖宏團(tuán)隊（何春鵬、韓婷玉、黃萬龍、王冰、廖馨、陳均遠(yuǎn)、陸祖宏）

文章亮點(diǎn)

1. 完成了全球首批染色體水平高質(zhì)量石珊瑚基因組的測序和組裝。

2. 利用新的工作流程，解決了珊瑚基因組組裝中的難點(diǎn)問題，如“外源序列污染”和“高雜合性遺傳特征”等。

3. 深化了對石珊瑚基因組保守性和整體演化的認(rèn)識。

4. 深化了對石珊瑚成鈣、共生等廣泛關(guān)注問題的認(rèn)識。

5. 討論了SIDT1等潛在的基因工程工具。

珊瑚礁由于全球氣候變化面臨前所未有的威脅，包括海溫上升、海洋酸化和污染等問題。深入理解石珊瑚多組學(xué)對于有效保護(hù)珊瑚礁至關(guān)重要。然而，高度雜合性和外源序列污染阻礙了高質(zhì)量石珊瑚基因組的組裝。

繼2011年第一個石珊瑚Acropora digitifera基因組調(diào)查報告發(fā)布十幾年后，該研究利用新的工作流程和高通量染色體構(gòu)象捕獲（Hi-C）技術(shù)，實現(xiàn)了技術(shù)突破，成功組裝了世界首批染色體水平的高質(zhì)量石珊瑚基因組。目前，美國國家生物技術(shù)信息中心（NCBI）可以搜索到61個石珊瑚基因組，其中11個基于PacBio測序技術(shù)達(dá)到了染色體組裝水平（7個小水螅體石珊瑚和4個大水螅體石珊瑚）。該研究詳細(xì)介紹了4個組裝質(zhì)量最好、覆蓋度最高（至少400倍）的4個小水螅體石珊瑚基因組。其中，A. muricata、Montipora foliosa和M. capricornis的基因組是NCBI的參考基因組，Pocillopora verrucosa的基因組是基于常規(guī)評估的最高質(zhì)量石珊瑚基因組。

基于這些新挖掘的數(shù)據(jù)，該研究系統(tǒng)性揭示了石珊瑚的演化歷史，通過染色體和同源盒基因的共線性分析，展示了石珊瑚基因組的高度保守性特征。結(jié)合單細(xì)胞RNA測序（scRNA-seq）和泛基因組分析，深化了對共生、鈣化這兩個焦點(diǎn)問題的理解。同時，首次展示了（石珊瑚）SIDT1四聚體蛋白跨細(xì)胞膜運(yùn)輸miRNA前體的動態(tài)模擬過程。

另外，該文關(guān)注了最近高頻發(fā)生的一系列文章撤稿事件。因此，相關(guān)分析優(yōu)先考慮數(shù)據(jù)及相關(guān)發(fā)現(xiàn)的可靠性和可復(fù)制性，排除了與實際生物學(xué)背道而馳的推測性生物信息學(xué)分析結(jié)果，如石珊瑚與蟲黃藻（Symbiodiniaceae）之間的共生調(diào)控分析、非模式動物的細(xì)胞交流（Cell chat）分析、使用局部選定數(shù)據(jù)的泛基因組共線性分析、通過篩選scRNA-seq數(shù)據(jù)風(fēng)險性挖掘新的亞細(xì)胞類型分析，以及基于數(shù)字基因家族而非直接序列比對的細(xì)胞類型進(jìn)化分析等。該工作還放棄提及了不能100%重復(fù)的具體實驗，如利用基因槍和CRISPR/Cas9載體或復(fù)合體進(jìn)行基因編輯試驗等?；趕cRNA-seq數(shù)據(jù)和已經(jīng)被廣泛驗證的準(zhǔn)確可信的已發(fā)表文獻(xiàn)，該研究詳細(xì)討論了共生細(xì)胞的三種不同狀態(tài)和成鈣細(xì)胞（calicoblasts）的生物礦化過程。此外，出于對同行的尊重，該文避免分析尚未發(fā)表、已上傳到NCBI的數(shù)據(jù)。

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作者：陸祖宏團(tuán)隊（何春鵬、韓婷玉、黃萬龍、王冰、廖馨、陳均遠(yuǎn)、陸祖宏）

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