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2019基迪奥客户文章全面盘点

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发表于 2020.1.13 10:21:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
眼瞅要过年了,盼春节假期规划新年发文章的工作之前,还得先回顾下己亥年的文章收成。据不完全统计,自2019年1月至2020年1月8日,基迪奥客户共发表244篇SCI,包括Cell,GUT,NC等等在内的5分以上文章共41篇,平均下来一个月三篇5+,几乎一个工作日一篇SCI,累计IF=949.837,平均IF=3.89。

从多组学或10X,表观各类新技术的高分SCI,到在各领域都有的“求毕业”的常规文章发表,基迪奥不断用干货助攻大家成长,也陪伴大家享受到了“我也可以”的结果,可以说是陪着大家画了龙,也画了彩虹。

下面我们就来回顾一下今年的高分文章,恭喜这些研究团队的同时也希望能给大家2020年的科研计划再添些新想法。


1.单细胞

回顾今年新技术发展,最易冲击高分杂志的技术还是非单细胞莫属,
基迪奥客户更是通过发表在《Cell》上的文章,用实力证明了这项技术目前的火热程度。

这篇文章研究的是儿童结肠炎及炎症性肠病发病机制及治疗方法[1]。儿童期发病的结肠炎和炎症性结肠炎(PIBD)的发病率正逐年增加,该类疾病反复发作、治疗无效率高且费用昂贵。而且PIBD临床表现复杂及致病机制不清严重限制了治疗方法的选择和个性化诊疗的开展。


研究团队通过GWAS得到244个候选风险基因;对6例正常儿童、6例结肠炎、2例溃疡性结肠炎(UC)、3例克罗恩病(CD)患者的结肠取样进行单细胞转录组、单细胞免疫组库测序,去探究PIBD的发病机制及可用药物。


最后结合髓系细胞的转录组信息和免疫组库信息,证实在CD39缺乏的情况下肠粘膜ADP浓度增加,激活了血小板对5-羟色胺的促释放作用,导致了肠黏膜损伤;而双嘧达莫可以提高NaiveCD8+ T细胞的CD39表达,抑制肠黏膜的血小板聚集和TNFα的释放,从而达到治疗PIBD的效果。        

                    
图1 A 单细胞转录组细胞聚类分群结果;B单细胞免疫组库(BCR)细胞聚类分群结果;C 单细胞免疫组库(TCR)细胞聚类分群结果;D双嘧达莫治疗PIBD分子机制模式图。

即使是现在逼格如此高的单细胞技术,随着时间的推移,想要发表高分文章也离不开多样化的实验设计、富有逻辑性的组学关联和创造性的个性化分析。而基迪奥正以10X ATAC、10X 转录组和10X免疫组库建立的多组学贯穿思路基本能满足着大家多样化的实验设计要求,SMART-seq2也为10X单细胞提供了下游验证条件。行业内独一无二的10X转录组动态分析平台提供独特的个性化分析环境,也正助力客户完成高水平文章发表。


2.转录组


常规转录组作为应用最广,稳中求胜的技术,基迪奥客户今年有用单组学在《Nature Communications》(IF=11.878)上发表的用转录组研究杂交水稻杂交不育机制[2]的文章,还有在《Current Biology》(IF=9.193)上发表的蜂后繁殖的母体效应的研究[3],以及在《Journal of experimental botany》(IF=5.36)上发表的低温胁迫对木薯可变剪接的影响[4]等等。


转录组结合其他组学的多组学文章还是占到多数,有高分的也有简单研究类的,涉及的研究对象包括野牡丹、板蓝根、家蚕、白弹涂鱼、莆田鸭蛋壳……


除了常规转录组,非编码RNA的研究也一直是热度不减。
今年最经典的还是那篇重点解读过的《Biomaterials》(IF=10.273)上的ceRNA文章[5],以lncRNA数据为出发点,结合mRNA,miRNA和Chip-seq,用四个组学,从上游到下游理清一条调控通路,讲述了体外细胞分化分子调控的故事。

图2 lncRNA通过miRNA调节mRNA的假设模型

而ceRNA研究中的几个主角单独的研究,也都有很多高分文章。比如其中一篇,是miRNA对血管平滑肌细胞损伤修复机制的作用的研究[6],发表在了《Journal of ClinicalInvestigation》(IF=13.251)上。


作者通过对血管平滑肌细胞和与血小板共培养的细胞,各三个重复,进行miRNA测序,发现血小板来源的miR-223显著增加,可靶向β型血小板源性生长因子受体基因,逆转损伤引起的去分化。最终确定血小板可通过miRNAs靶向调控VSMCs基因的表达,在血管平滑肌细胞损伤后能立即启动修复过程,也能防止过度修复,在损伤修复中发挥双重作用。


另外两个主角,lncRNA和circRNA,也分别有发表在《Molecular Cancer》(IF=10.679)上的高分文章。


其中一篇是利用RIP和MeRIP测序,研究lncRNA的m6A修饰和与肿瘤发展相关的YAP信号之间相互作用和对结肠直肠癌的影响[7],另外一篇是关于circRNA编码的抑癌蛋白对胶质母细胞瘤(GBM)致瘤性产生作用[8],文章对10个GBM样本和对应外周正常组织进行转录组测序,发现与正常星形胶质细胞(NHA)和神经干细胞的表达相比,GBM样品中circAKT3具有较低的表达水平。


Circ-AKT3编码的新蛋白AKT3-174aa, 因为能负调节GBM发生和进展的致癌核心信号通路PI3K/AKT,可能成为GBM患者潜在的预后指标,具有潜在的临床应用。
其他非编码基因的小文章还有研究除草剂短时间对鲤鱼性腺miRNA表达谱的影响[9],lncRNA MIAT通过上调LASP1促进乳头状甲状腺癌发生[10],miRNA-mRNA联合分析两个品种猪肌肉发育差异的分子机制[11],丁香酚的杀螨活性及其作用机理[12]等等等等,涉及的领域也是让人觉得世界太大,什么研究都要有……


3.微生物


基迪奥在微生物研究方面,因为一直提供着各类单菌层面和微生物群落的研究技术,包括真菌/细菌基因组(二代+三代)组装、微生物RNA-seq,微生物lncRNA-seq以及微生物的蛋白、代谢组学技术,功能基因、宏基因组(+binning)等等,今年也是文章不断,包括乳酸菌肽对嗜酸耐热菌抗菌分子机制的研究[13],紫荆花青贮饲料发酵微生物特征的研究[14],16S和代谢组研究中药成分复方贞术调脂胶囊(FTZ)抗衰老效果[15],饲喂蚕豆对草鱼肠道菌群的影响[16]等等等等。而受到广泛好评的微生物的Omicsmart可视化的动态交互平台,因为能让大家更系统的处理数据,使用率确实也在连年攀升。


今年最值得推荐的当属发表在《GUT》(IF=17.943)上,用16s和转录组研究高脂饮食诱导的肠道微生物代谢障碍对精子发生和精子运动的损害[17]。


作者首先对正常日粮组(ND)和高脂日粮组(HFD,45%脂肪含量饲喂)小鼠饲喂4周后,收集粪便样本分别移植入正常小鼠中,两个转移组中的每组小鼠接下来接受正常饮食。每组各6只小鼠,对所有小鼠在饲喂15周后,收集粪便样本、睾丸组织样本进行16s和转录组测序。


结果发现将HFD肠道微生物移植到ND饲喂的(HFD-FMT)小鼠中会导致精子发生和精子活力显着降低。对微生物的分析显示,拟杆菌属和普雷沃特氏菌属大量增加,这两者均可能导致HFD-FMT小鼠的代谢性内毒素血症。拟杆菌属和普氏杆菌属的丰富度与精子运动之间呈负相关,血液内毒素与拟杆菌属之间呈正相关。


HFD微生物移植还导致了T细胞和巨噬细胞的肠道浸润以及附睾中促炎性细胞因子的显着增加,表明附睾炎症很可能损害了精子活力。RNA-seq结果也表明HFD-FMT小鼠中参与配子减数分裂和睾丸线粒体功能的基因的表达显著降低。

图3 高脂饮食(HFD)改变肠道微生物群,损害精子的产生和运动。

4.蛋白和代谢组


除了转录组,在研究基因表达调控方面,最大众化,易入门的两个组学,一个是蛋白质组另外一个就是代谢组学了。


今年关于蛋白质组学的研究,从发表在《Cell Death & Disease》(IF=5.959)上,用应用已久的iTRAQ技术研究蛋白在结肠炎病程中分子机制[18],到结合基因组,转录组使用对大样本量进行检测的DIA技术去分析胞外红曲色素积累的机制[19],都有不错的文章的发表。


在代谢组方面,客户应用非靶,广靶,和靶向技术,也分别都有不小的收获,包括用非靶研究叔丁基羟基茴香醚对雨生红球藻的虾青素和脂质积累影响[20],广靶研究低温胁迫下水稻种子萌发关键代谢物[21],转录组和黄酮靶向代谢组结合鉴定非洲菊黄酮合成过程中的黄酮合酶II等等[22]。


今年用这两个组学发的在思路上易重复的高分文章,推荐一篇用广靶和DIA技术研究乌龙茶非挥发性化学物质在制作过程中的形成机制[23]。作者对8个不同制作阶段叶子进行代谢物检测,并对酶催化过程(ECP)的6个阶段叶子进行DIA检测,分别将第一阶段的新鲜叶子作为对照组,每组设置3个生物学重复,进行代谢物和蛋白质的差异分析。


最后共鉴定到782种代谢物,其中46种随着制作过程发生显著改变,可作为判断进程的标志物。用DIA技术共鉴定到7245种蛋白,发现苯丙氨酸裂解酶、过氧化物酶和多酚氧化酶等多种酶的丰度与其相应催化产物的动态变化呈正相关。


蛋白-代谢关联分析表明在酶催化的过程中,一些非挥发性成分的产生,如碳水化合物、氨基酸和黄酮类化合物,在不同程度上和蛋白质的丰度有关,并有可能提高乌龙茶的综合风味。

图4 乌龙茶酶解过程中主要非挥发性代谢产物及相关蛋白表达的动态变化

5.其他组学


基迪奥在其他方面的组学也有非常丰富的测序分析经验。基因组包含QTL定位,全基因组关联分析,BSA、群体遗传进化等技术和相关的个性化分析;还提供QTL定位、全基因组关联分析和转录组相结合的多组学关联分析内容,帮助客户完成高水平文章的发表。


在表观组学领域同样拥有众多成熟的产品,基因组表观修饰方面,有二代全基因组甲基化测序(WGBS)、Pacbio平台三代全基因组甲基化测序。在转录前调控层面,有ChIP-seq、DNA亲和纯合测序(DAP-seq)、染色质可及性测序(ATAC-seq)。RNA表观修饰层面,有RNA甲基化免疫沉淀测序(MeRIP-seq)、RNA免疫共沉淀测序(RIP-seq)等等。


今年相关的文章也层出不穷,包括之前推送介绍过的,发表《Plant Biotechnology Journal》(IF=6.84)上,通过高质量参考基因组组装,
用基因组精细图谱揭示澳洲棉抗病及腺体形成机制[24],还有基因组结合转录组研究HaHV-1病毒[25]、高密度遗传作图结合RNA-seq鉴定水稻中稳定的QTL和与厌氧萌发耐受相关的候选基因[26]等等。

在表观方面,客户在去年揭示柳枝稷根、叶基因表达差异的表观调控及之后,今年又通过甲基化测序和全转录组测序,在《Journal ofexperimentalbotany》(IF=5.360)发表了
关于柳枝稷多倍体化后表型差异的表观调控机制的文章[27],继续丰富这一重要的生物能源原料表观调控机制的研究成果。其他还有用MeDIP研究海带单倍体配子和二倍体孢子的甲基化规律(New Phytologist,IF=7.299)[28],肌源基因的早期去甲基化有助于猪胚早期成肌细胞的终末分化的研究(FASEBJournal,5.391)[29]等等。

总之,基迪奥在佩奇年,秉着提供专业定制的测序服务的理念,为大家配齐了各组学的文章。新的一年,也还会和大家一起脚踏实地,完成一个一个小目标。

参考文献
[1]Huang B, Chen Z, Geng L, et al. Mucosal Profiling ofPediatric-Onset Colitis and IBD Reveals Common Pathogenics and TherapeuticPathways[J]. Cell, 2019, 179(5): 1160-1176. e24.
[2]Xie Y, Tang J, Xie X, et al. An asymmetric allelicinteraction drives allele transmission bias in interspecific rice hybrids[J].Nature communications, 2019, 10(1): 2501.
[3]Wei H, He X J, Liao C H, et al. A Maternal Effect on QueenProduction in Honeybees[J]. Current Biology, 2019.
[4]Li S, Yu X, Cheng Z, et al. Large-scale analysis of thecassava transcriptome reveals the impact of cold stress on alternativesplicing[J]. Journal of experimental botany, 2019, 71(1): 422-434.
[5]Huang Y, Xu Y, Lu Y, et al. lncRNA Gm10451 regulates PTIP tofacilitate iPSCs-derived β-like cell differentiation by targeting miR-338-3p asa ceRNA[J]. Biomaterials, 2019: 119266.
[6]Zeng Z, Xia L, Fan X, et al. Platelet-derived miR-223promotes a phenotypic switch in arterial injury repair[J]. The Journal ofclinical investigation, 2019, 129(3): 1372-1386.
[7]Ni W, Yao S, Zhou Y, et al. Long noncoding RNA GAS5 inhibitsprogression of colorectal cancer by interacting with and triggering YAPphosphorylation and degradation and is negatively regulated by the m 6 A readerYTHDF3[J]. Molecular cancer, 2019, 18(1): 1-20.
[8]Xia X, Li X, Li F, et al. A novel tumor suppressor proteinencoded by circular AKT3 RNA inhibits glioblastoma tumorigenicity by competingwith active phosphoinositide-dependent Kinase-1[J]. Molecular cancer, 2019,18(1): 131.
[9]Wang F, Yang Q, Zhao W J, et al. Effects of short-timeexposure to atrazine on miRNA expression profiles in the gonad of common carp(Cyprinus carpio)[J]. BMC genomics, 2019, 20(1): 587.
[10]Liu W, Wang Z, Wang C, et al. Long non-coding RNA MIATpromotes papillary thyroid cancer progression through upregulating LASP1[J].Cancer cell international, 2019, 19(1): 194.
[11]Zhang X, Cai S, Chen L, et al. Integrated miRNA–mRNAtranscriptomic analysis reveals epigenetic-mediated embryonic muscle growthdifferences between Wuzhishan and Landrace pigs[J]. Journal of Animal Science,2019, 97(5): 1967-1978.
[12]Ma W, Fan Y, Liu Z, et al. The acaricidal activity andmechanism of eugenol on Psoroptes cuniculi[J]. Veterinary parasitology, 2019,266: 56-62.
[13]Song Z, Niu C, Wu H, et al. Transcriptomic Analysis of theMolecular Mechanisms Underlying the Antibacterial Activity of IONPs@ pDA-NisinComposites toward Alicyclobacillus acidoterrestris[J]. ACS applied materials& interfaces, 2019.
[14]He L, Wang C, Xing Y, et al. Ensiling characteristics,proteolysis and bacterial community of high-moisture corn stalk and stylosilage prepared with Bauhinia variegate flower[J]. Bioresource technology,2020, 296: 122336.
[15]Shenghua P, Ziqin Z, Shuyu T, et al. Anintegrated fecal microbiome and metabolome in the aged mice reveal anti-agingeffects from the intestines and biochemical mechanism of FuFang zhenshu TiaoZhi(FTZ)[J]. Biomedicine & Pharmacotherapy, 2020, 121: 109421.
[16]Zhou L, Lin K, Gan L, et al.Intestinal Microbiota of Grass Carp Fed Faba Beans: A Comparative Study[J].Microorganisms, 2019, 7(10): 465.
[17]Ding N, Zhang X, Di Zhang X, etal. Impairment of spermatogenesis and sperm motility by the high-fatdiet-induced dysbiosis of gut microbes[J]. Gut, 2019.
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[20]Ding W, Li Q, Han B, et al. Comparativephysiological and metabolomic analyses of the hyper-accumulation of astaxanthinand lipids in Haematococcus pluvialis upon treatment with butylatedhydroxyanisole[J]. Bioresource technology, 2019, 292: 122002.
[21]Yang M, Yang J, Su L, et al. Metabolicprofile analysis and identification of key metabolites during rice seedgermination under low-temperature stress[J]. Plant Science, 2019, 289: 110282.
[22]Jiang Y, Ji X, Duan L, et al. Genemining and identification of a flavone synthase II involved in flavonesbiosynthesis by transcriptomic analysis and targeted flavonoid profiling inChrysanthemum indicum L[J]. Industrial Crops and Products, 2019, 134: 244-256.
[23]Wu L, Huang X, Liu S, et al.Understanding the formation mechanism of oolong tea characteristic non-volatilechemical constitutes during manufacturing processes by using integratedwidely-targeted metabolome and DIA proteome analysis[J]. Food Chemistry, 2020,310: 125941.
[24]Cai Y, Cai X, Wang Q, et al. Genomesequencing of the Australian wild diploid species Gossypium australe highlightsdisease resistance and delayed gland morphogenesis[J]. Plant biotechnologyjournal, 2019.
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[26]Yang J, Sun K, Li D, et al.Identification of stable QTLs and candidate genes involved in anaerobicgermination tolerance in rice via high-density genetic mapping and RNA-Seq[J].BMC genomics, 2019, 20(1): 355.
[27]Yan H, Bombarely A, Xu B, et al. Autopolyploidizationin switchgrass alters phenotype and flowering time via epigenetic andtranscription regulation[J]. Journal of experimental botany, 2019, 70(20):5673-5686.
[28]Fan X, Han W, Teng L, et al. Single‐basemethylome profiling of the giant kelp Saccharina japonica reveals significantdifferences in DNA methylation to microalgae and plants[J]. New Phytologist,2020, 225(1): 234-249.
[29]Zhang X, Nie Y, Cai S, et al. Earlierdemethylation of myogenic genes contributes to embryonic precocious terminal differentiationof myoblasts in miniature pigs[J]. The FASEB Journal, 2019: fj. 201900388R.


本文作者:基迪奥-萌神


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帝王蝶

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钵水母

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