2023-11-06
（一）De novo基本概念（是什么）
全基(ji)(ji)因(yin)組(zu)De nove測序(xu)(xu)(xu)即基(ji)(ji)因(yin)組(zu)從頭測序(xu)(xu)(xu)，是指不依(yi)賴于已知的基(ji)(ji)因(yin)組(zu)序(xu)(xu)(xu)列(lie)信(xin)息，對(dui)某個(ge)物(wu)種的基(ji)(ji)因(yin)組(zu)進行(xing)測序(xu)(xu)(xu)，然后應用(yong)生(sheng)物(wu)信(xin)息學(xue)技術對(dui)測序(xu)(xu)(xu)數據進行(xing)拼(pin)接(jie)和組(zu)裝，最(zui)終獲得該(gai)(gai)物(wu)種基(ji)(ji)因(yin)組(zu)序(xu)(xu)(xu)列(lie)圖譜(pu)，然后對(dui)組(zu)裝出的基(ji)(ji)因(yin)組(zu)序(xu)(xu)(xu)列(lie)進行(xing)結(jie)構預測、功能基(ji)(ji)因(yin)注釋，得到該(gai)(gai)物(wu)種的物(wu)理圖譜(pu)信(xin)息。
（二）De novo的應用方向（什么時候做） (1)一個物種(zhong)未(wei)有過參考基因組，需(xu)要組裝出該(gai)物種(zhong)的基因組。 (2)一(yi)個物種(zhong)有參(can)考(kao)基(ji)因(yin)組，但不是很完整(zheng)，需要更高級(ji)別(bie)的(de)基(ji)因(yin)組。 (3)一(yi)個物種單一(yi)參考(kao)基因(yin)組一(yi)不能(neng)涵(han)蓋本(ben)物種的(de)所(suo)有(you)遺傳信息(xi)，想要組裝(zhuang)一(yi)個泛基因(yin)組，包含更多(duo)的(de)遺傳多(duo)樣性。
（三）De novo測序發展歷程 基因(yin)組(zu)De novo歷(li)程與DNA-seq的發(fa)(fa)展相(xiang)伴隨。1977年(nian)(nian)，第(di)一代(dai)桑格(ge)Sanger測(ce)序(xu)(xu)(xu)技(ji)術(shu)發(fa)(fa)展至今，已經(jing)(jing)足有40年(nian)(nian)時間(jian)。測(ce)序(xu)(xu)(xu)讀(du)長從長到短，再從短到長。目前第(di)二代(dai)短讀(du)長測(ce)序(xu)(xu)(xu)技(ji)術(shu)在全球范圍內上(shang)占(zhan)有著絕(jue)對(dui)的壟斷位置，近幾(ji)年(nian)(nian)第(di)三代(dai)測(ce)序(xu)(xu)(xu)技(ji)術(shu)也(ye)得到了飛速(su)發(fa)(fa)展。測(ce)序(xu)(xu)(xu)技(ji)術(shu)的每一次變革和突破(po)，都(dou)對(dui)基因(yin)組(zu)學(xue)研(yan)(yan)究、疾病醫療研(yan)(yan)究、藥物研(yan)(yan)發(fa)(fa)、育種等領(ling)域產生巨大(da)的推動作用。基因(yin)組(zu)Denovo也(ye)經(jing)(jing)歷(li)了四個主要階段：
（四）De novo不同測序平臺（如何做） 二代(dai)測序：基(ji)(ji)(ji)于二代測序平臺數(shu)據，進行基(ji)(ji)(ji)因(yin)(yin)組(zu)(zu)的(de)Survey，得到基(ji)(ji)(ji)因(yin)(yin)組(zu)(zu)的(de)大小、雜合度(du)、重(zhong)復(fu)序列情(qing)況，了解(jie)基(ji)(ji)(ji)因(yin)(yin)組(zu)(zu)復(fu)雜度(du)情(qing)況，一般(ban)建議測序數(shu)據量100X。 三代測序：基于三(san)代測序平(ping)臺(tai)數(shu)據，進行基因組組裝，得到基因組的組裝碎片段(contig)。三(san)代目前(qian)有多種平(ping)臺(tai)，具體推薦(jian)如下：Pacbio HiFi數(shu)據，建(jian)議30X~50X（推薦(jian)）；Pacbio CLR數(shu)據，建(jian)議100X；Nanopore數(shu)據，建(jian)議100X（不推薦(jian)）。 三(san)代(dai)的優勢是(shi)讀長(chang)長(chang)，舉個(ge)例子：基因(yin)(yin)組(zu)組(zu)裝類似(si)拼圖(tu)，測(ce)序讀長(chang)就類似(si)拼塊，我們知道拼圖(tu)時某(mou)個(ge)拼塊越大（讀長(chang)長(chang)），越好完(wan)成(cheng)拼圖(tu)（基因(yin)(yin)組(zu)），是(shi)不是(shi)就很(hen)好理解三(san)代(dai)長(chang)讀長(chang)對(dui)于基因(yin)(yin)組(zu)組(zu)裝的優勢啦~ HiC測(ce)序：基于染色(se)(se)質三維空(kong)間結構的(de)(de)一種測序方法，將三代測序數據組(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)的(de)(de)基因組(zu)(zu)碎(sui)片段(contig)掛(gua)載(zai)到(dao)染色(se)(se)體(ti)上(shang)，實現chr級別的(de)(de)基因組(zu)(zu)組(zu)(zu)裝(zhuang)(zhuang)。一般建議測序數據量100X。 ONT ultra-long（超長ONT）：讀長更(geng)長，用(yong)于補基因(yin)組gap，實現若干(gan)條染色(se)體(ti)達到端(duan)(duan)粒-端(duan)(duan)粒的0gap級別的基因(yin)組。相(xiang)繼有(you)西瓜(gua)、擬南芥(jie)、水稻(dao)、玉米等物種的T2T基因(yin)組被(bei)構建。預示著T2T基因(yin)組（4.0級別）的時代(dai)即將來臨(lin)。一(yi)般建議測序數據量50X。
（五）Denovo常見結果展示
（六）Denovo案例解讀
【派森諾項(xiang)目文(wen)章(zhang)】染色體水(shui)平的基因(yin)組組裝揭示了雉雞的免疫基因(yin)組織和(he)進化特征(zheng) 一、研究內容 采(cai)用二代測(ce)(ce)序、三代Pabio測(ce)(ce)序和Hi-C輔助基(ji)因組(zu)組(zu)裝(zhuang)技術，對雉雞進行了de novo測(ce)(ce)序、組(zu)裝(zhuang)和注(zhu)釋，獲(huo)得了染色體(ti)級別的高質量雉雞參考(kao)基(ji)因組(zu)。 二、研究結果 1、核(he)型和系統(tong)發育(yu)分(fen)析(xi)表明(ming)，雉雞是火雞的(de)姊妹種，在(zai)24.7~34.5 Ma之(zhi)間(jian)出現(xian)分(fen)化； 2、基因(yin)組中發現在一(yi)系列鈣相關基因(yin)中發生(sheng)了拷貝數(shu)改變和特異(yi)性正(zheng)選(xuan)擇，在雉雞的適應性進化中起著(zhu)重要作(zuo)用； 3、組裝了雉雞(ji)完整的MHC-B區域，從而擴(kuo)展(zhan)了MHC的光譜，為進一(yi)步(bu)研(yan)究(jiu)禽類(lei)MHC基因的進化和家(jia)禽免(mian)疫提(ti)供了有(you)價(jia)值的資(zi)源； 4、對國內雉(zhi)雞(ji)品種(zhong)進行(xing)了基因組重測序群體(ti)遺傳學分析(xi)，找到了與家養雉(zhi)雞(ji)體(ti)重相關(guan)的人(ren)工選(xuan)擇(ze)區域，揭(jie)示了生產性狀的人(ren)工選(xuan)擇(ze)信號。
基(ji)因(yin)組學的(de)研究(jiu)意義深遠，它(ta)不僅推動(dong)了(le)基(ji)礎科(ke)學的(de)進展，揭(jie)示了(le)生物的(de)演(yan)化和(he)(he)遺傳(chuan)機制，還為人類(lei)健(jian)康、農業發展、生態保護和(he)(he)科(ke)技(ji)創新提供了(le)新的(de)思路和(he)(he)工(gong)具。隨著技(ji)術的(de)不斷(duan)飛躍和(he)(he)數據(ju)的(de)積累，基(ji)因(yin)組學的(de)研究(jiu)將在更多(duo)鄰(lin)域發揮重要的(de)作用，推動(dong)生物科(ke)學和(he)(he)應用的(de)不斷(duan)發展。 上海派森諾生物科(ke)技股份有限公司一直致(zhi)力于動植物基因(yin)組(zu)學的研究。如(ru)需進一步討(tao)論(lun)，歡(huan)迎發(fa)郵(you)件(jian)或者致(zhi)電(dian)我們喲（郵(you)箱(xiang)地址(zhi)：genome_support@doudin.cn，聯系(xi)電(dian)話：021-80118168-6611）！
（七）派森諾高分項目文章
參考文獻 He C, Zhao LL, Xiao L, et al. Chromosome level assembly reveals a unique immune gene organization and signatures of evolution in the common pheasant[J].Mol Ecol Resour. 2021 Apr;21(3):897-911.doi: 10.1111/1755-0998.13296
