Los métodos tradicionales que utilizan datos de secuenciación de Illumina, PacBio y Nanopore a menudo dan como resultado un ensamblaje deficiente, una precisión de secuenciación baja y costos elevados, lo que limita su aplicabilidad. Teniendo en cuenta estos desafíos, existe la necesidad de un método de ensamblaje más eficiente y preciso para realizar investigaciones en profundidad sobre los mitogenomas de las plantas.

Investigadores de la Universidad Forestal de Nanjing, en colaboración con la Academia de Agricultura y Ciencias Forestales de Beijing y la Academia China de Ciencias Agrícolas, han desarrollado un conjunto de herramientas de ensamblaje eficiente (PMAT) para el ensamblaje de novo de mitogenomas de plantas utilizando datos de secuenciación de alta fidelidad de baja cobertura. /P>

El estudio fue publicado en la revista Horticulture Research. el 26 de enero de 2024, lo que muestra un salto significativo en la investigación genómica.

PMAT aborda las limitaciones de los métodos tradicionales de ensamblaje del genoma mitocondrial mediante el uso de datos de secuenciación HiFi de lectura larga y alta precisión. Esto permite abarcar la mayoría de las repeticiones y generar secuencias del genoma mitocondrial completas y precisas.

El conjunto de herramientas incluye dos modos:"autoMito" y "graphBuild". El modo "autoMito" proporciona un proceso de ensamblaje en un solo paso, mientras que el modo "graphBuild" permite la selección manual de semillas apropiadas para el ensamblaje, lo que garantiza flexibilidad y control del usuario.

Los investigadores ensamblaron con éxito los mitogenomas de 13 especies de plantas, incluidas eudicotiledóneas, monocotiledóneas y gimnospermas. Por ejemplo, el genoma mitocondrial de Arabidopsis thaliana se volvió a ensamblar en un cromosoma circular único típico con una longitud de 367.810 pares de bases, lo que muestra sólo diferencias menores con respecto al genoma de referencia publicado.

Además, PMAT requirió datos de secuenciación mínimos para lograr ensamblajes completos, lo que lo convierte en una solución rentable para estudios genómicos a gran escala.

El Dr. Zhiqiang Wu, uno de los principales investigadores, comentó:"PMAT representa un avance significativo en el campo de la genómica vegetal. Al superar los desafíos de los métodos de ensamblaje tradicionales, PMAT proporciona una visión completa y precisa de los mitogenomas de las plantas, lo que facilita una comprensión más profunda de evolución y mejoramiento vegetal."

El desarrollo de PMAT tiene un impacto significativo en la investigación y el mejoramiento genómico de plantas. Al ofrecer un método fiable para ensamblar mitogenomas de plantas, PMAT acelera los estudios sobre la variación del genoma y sus efectos en los rasgos de las plantas. Esto mejora los esfuerzos de mejoramiento para mejorar la resiliencia, el rendimiento y la calidad de los cultivos.

Además, la captura de múltiples conformaciones mitocondriales abre nuevas vías de investigación sobre la dinámica evolutiva de los genomas de las plantas.