CNS精选 | 335篇！2023年华大智造DNBSEQ平台文章年度回顾
华大智造DNBSEQ测序平台不断迭代产品，推出了包括MGISEQ-2000，DNBSEQ-T7，DNBSEQ-T10×4和DNBSEQ-T20×2等一系列重磅产品，更是将人类全基因组的测序成本降低到低于100美元。DNBSEQ测序平台的日益成熟以及测序成本的不断降低使其越来越受到广大客户的信任和喜爱。
截至2023年年底，华大智造DNBSEQ测序平台已协助来自全球五大洲的客户发表高质量同行评审文章超7500篇。2023年，DNBSEQ测序平台协助了来自全球29个国家的335个科研团队在Cell、Nature、Science等高影响杂志及其子刊共发表文章335篇，占2023年发文总数的14.6%（335/2300）。其中Cell及其子刊87篇，Nature及其子刊225篇，Science及其子刊23篇。
基于DNBSEQ的高通量测序技术已经广泛应用于科学研究与临床应用的诸多领域。这些论文涵盖基础科研、DCS（基因组学、细胞组学、时空组学）多组学领域、人类健康、农业基因组学、新技术等诸多领域。本文选取了其中具有代表性的文章与大家分享。
发文单位：中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）等
文库类型：雄性食蟹猕猴大脑左半球组织Stereo-seq和snRNA-seq文库
测序平台：DNBSEQ-T10×4
研究概要：
该研究揭示了猕猴大脑皮层各细胞类型具有脑区和层依赖的定位模式，并特别指出各种细胞类型的区域分布与视觉和体感系统中各脑区的层级结构之间的关系。跨物种比较分析进一步揭示了在L4层富集的灵长类特异性细胞类型。
猴脑样品开展Stereo-seq和snRNA-seq分析流程图
发文单位：德国慕尼黑大学医院中风与痴呆研究所Ozgun Gokce团队等
文库类型：小鼠大脑scRNA-Seq文库
测序平台：DNBSEQ测序平台
研究概要：
对多个表型的综合研究才能了解组织内细胞功能的复杂性。本研究通过整合多重抗误差荧光的超微结构形态原位杂交 (MERFISH) 和大面积体积的电子显微镜(EM) 邻近组织切片开发了一种能将单细胞的空间分辨基因表达与它们的超微结构形态联系起来的方法——spatial transcriptomics-correlated electron microscopy (STcEM)。
该研究使用此新方法研究了雄性小鼠脱髓鞘脑损伤后的胶质细胞和浸润T细胞的原位超微结构和转录本的变化。
STcEM方案的工作流程示意图
发表期刊：Cancer Cell
发文单位：南方医科大学广东省肺癌研究所吴一龙团队等
文库类型：139名不可手术局部晚期非小细胞肺癌患者的ctDNA文库
测序平台：DNBSEQ测序平台
研究概要：
本研究目的为针对接受根治性放化疗的局部晚期非小细胞肺癌患者，探索MRD在放化疗期间的动态变化特征以及临床应用价值。研究发现1.放疗早期MRD清零者，意义重大；2.放化疗结束持续MRD阴性即代表潜在治愈；3.首次提出blood-informed突变是局部晚期肺癌MRD检测的必要补充。
对晚期非小细胞肺癌患者ctDNA-MRD研究示意图
发表期刊：cell death & disease
发文单位：中南大学湘雅第三医院皮肤科陈静团队等
文库类型：角质形成细胞系HaCaT的转录组RNA-Seq
测序平台：DNBSEQ测序平台
研究概要：
角质形成细胞与先天免疫和炎症反应密切相关，并且在银屑病的发展过程中失调。本研究旨在揭示非编码 RNA (lncRNA) UCA1在银屑病角质细胞中的作用。UCA1在银屑病皮损中高表达，被鉴定为银屑病相关lncRNA。角质形成细胞系 HaCaT 的转录组和蛋白质组数据表明，UCA1 能够积极调节炎症功能，例如对细胞因子的反应。
本研究工作表明 UCA1 通过与 METTL14 结合，并激活 HIF-1α 和 NF-κB 信号通路来正向调节角质形成细胞驱动的炎症和牛皮癣发育。
发表期刊：Science Advances
发文单位：韩国科学技术院生物科学系InkyungJung团队等
文库类型：单细胞snRNA-seq and snATAC-seq文库；RNA-Seq文库；ChIP-Seq文库
测序平台：MGISEQ-2000
研究概要：
帕金森病（PD）是一种进行性神经退行性疾病。然而，与PD 发病机制有关的细胞类型依赖性转录机制仍然未知。本研究通过从健康对照组和PD患者中获取的超10万细胞核数据了解了黑质的转录组和表观基因组情况。这一努力为揭示与PD相关的细胞特异性转录调控异常奠定了基础。
对帕金森疾病研究多组学研究的流程图
发表期刊：nature communications
发文单位：兰州大学生态学院牧草改良与草地农业生态系统国家重点实验室等
文库类型：牦牛的Hi-C文库
测序平台：MGISEQ-2000
研究概要：
家养牦牛的进化过程中经历了自然选择、人类驯化和种间选择。本研究收集了现存的所有家养牦牛品种、野牦牛和中国外相关近缘物种样品。利用系统发育、生物地理学和群体基因组数据综合分析后发现了诸多新的牦牛高原环境适应和驯化相关的关键基因和等位结构变异。并发现90%左右的家养牦牛，拥有通过远缘种间杂交渗入、来自黄牛的结构变异，占其基因组约1-5%，并且决定了家养牦牛的很多表型。如，牦牛通过与花黄牛杂交获得毛色变异的等位结构变异而形成花牦牛，该等位结构变异渗入后、又后续引发了新遗传突变，导致了纯白家养牦牛的出现。
该研究表明，家养动植物需要对不同进化来源的遗传变异进行有效区分，才能更为有效鉴定表型形成的关键基因；更为重要的是，远缘种间杂交仍应作为转基因和基因编辑时代最重要的育种手段，因为这种方式能同时导入更多基因、产生更多遗传变异和有用表型。
发表期刊：Science
发文单位：美国加州大学戴维斯分校生物科学学院Jeffrey Ross-Ibarra研究团队和华中农业大学严建兵团队等
文库类型：Zea mays ssp. Mexicana物种的WGS文库
测序平台：DNBSEQ测序平台
研究概要：
玉米是世界上最重要的农作物之一，但其起源长期以来一直是科学家研究的难题。科学家们经过一个多世纪的研究，最终确定玉米大约在9000年前在墨西哥低地由一种野生草类——小穗草的一个亚种parviglumis驯化而来。
而该研究发现玉米其实还有第二个野生祖先。现存玉米品种中有15%到25%的基因是源自墨西哥高原大刍草亚种（Zea mays ssp. mexicana）而不是parviglumi，这种亚种在玉米最初被驯化后大约4000年与之发生了杂交。该研究还对人类活动对玉米在美洲扩散的影响机制提出了新的可能性。
混合物分析揭示了两种类蜀黍对现代玉米的广泛贡献
发表期刊：nature
发文单位：丹麦哥本哈根大学生物系张国捷研究团队等
文库类型：68个物种的WGS文库
测序平台：DNBSEQ测序平台
研究概要：
该研究通过对68种脊椎动物（涵盖哺乳动物、鸟类、爬行类和鱼类等）的323个家系的高深度全基因组测序，并用统一的生信分析方法对每个物种新生突变的发生率进行了准确的测量，为理解新发突变发生率的种间差异提供了基础。
胚系变率在68种脊椎动物中的差异分布
发表期刊：Cell
发文单位：中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室等
文库类型：转录组文库RNA-Seq
测序平台：MGISEQ-2000
研究概要：
植物根部环境存在的诸多病原微生物常会导致严重的农作物疾病。芸苔根肿菌 (Pb)作为一种致病菌，会导致十字花科植物根肿病进而造成农作物严重减产。此研究在拟南芥中发现了根肿病抗性基因WeiTsing (WTS)。WTS 在中柱鞘中被转录激活，其编码一种位于内质中的小蛋白质网状蛋白（ER）并在植物中表达以诱导免疫反应，在Pb 感染后可防止病原体在根系中定殖。WTS编码的WTS蛋白是一种类似于抗性体的钙渗透性阳离子选择性通道。而携带 WTS 转基因的甘蓝型油菜对Pb表现出很强的抵抗力。
此研究表明根系中的WTS基因可以在免疫系统中触发中柱鞘中的免疫信号传导，从而抑制芸苔根肿菌 (Pb)的致病性。
WTS基因抵抗Pb感染原理图
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