导读

在高通量测序技术快速发展的时代背景下，原来只是测一个细胞器基因组，就可以发文章的年代已经不复存在。但是细胞器基因组仍是我们进行物种鉴定，确定物种分类地位的重要数据。现在发细胞器相关的文章离不开比较细胞器基因组的分析，往往多个新物种的测序及细胞器基因组的组装才能成功被期刊接收。本期，小编推荐几篇近期发表的细胞器基因组的文章，希望能给研究细胞器基因组的老师们提供一些发文思路~

案例一

1.选择百灵鸟线粒体基因组为第二控制区串联重复序列在百灵科（鸟类、雀鸟目）中的进化提供了新的思路

文献标题：Selected Lark Mitochondrial Genomes Provide Insights into the Evolution of Second Control Region with Tandem Repeats in Alaudidae (Aves, Passeriformes)

发表期刊：Life（Q1）

发表时间：2024.07.15

文章链接：DOI: 10.3390/life14070881

摘要

摘要：控制区（CR）调控线粒体基因组的复制和转录。一些鸟类线粒体基因组具有两个控制区（CR），第二控制区（CR2）可能增强复制和转录能力；然而，在百灵鸟线粒体基因组中，CR2似乎正在丧失，并伴随串联重复序列。本研究对亚洲短趾百灵（Alaudala cheleensis）、角百灵（Eremophila alpestris）、拉扎云雀（Alauda razae）和红顶短趾百灵（Calandrella cinerea）等六个百灵科鸟类的线粒体基因组的特征进行了鉴定，并重建了雀形目的系统发育。通过百灵鸟之间的进一步比较分析，追溯了CR2的进化过程。所有已发表的百灵鸟线粒体基因组中，线粒体基因顺序保持一致，包括Cytb-trnT-CR1-trnP-ND6-trnE- remnant CR2带有串联重复-trnF-rrnS。系统发育分析揭示了百灵科（Alaudidae）和文须雀科（Panuridae）是位于莺总科（Sylvioidea）基部的姐妹群，它们的共同祖先可能发生了偶发性的CR2丧失。CR序列和系统发育分析表明，CR2串联重复是起源于所有百灵鸟的祖先，而不是遗传自CR1。种内和种间串联重复单位的二级结构比较表明，滑动链错配和DNA翻转是解释这些重复的起源和进化的合适模型。该研究揭示了百灵科中含有串联重复序列的CR2的进化过程，为了解串联重复序列的进化特征和动态提供了参考。

案例二

2.红豆杉线粒体基因组的从头组装和比较分析表明，不同的重复序列介导重组产生多种构象

文献标题：De novo assembly and comprehensive analysis of the mitochondrial genome of Taxus wallichiana reveals different repeats mediate recombination to generate multiple conformations

发表期刊：Genomics（Q2）

发表时间：2024.07.25

文章链接：DOI: 10.1016/j.ygeno.2024.110900

摘要

红豆杉属（Taxus）植物是抗癌药物紫杉醇的唯一来源，具有重要的药用和经济价值。物种间杂交和基因渗入在进化过程中模糊了红豆杉种间的差异，给系统分类带来了复杂性。虽然中国广泛分布的红豆杉（Taxus wallichiana）的叶绿体基因组已经被测序，但其线粒体基因组（mitogenome）仍未被表征。该研究使用BGI的短读序列和Nanopore的长读序列对红豆杉的线粒体基因组进行了测序和组装，并与其他裸子植物的线粒体基因组进行了比较。红豆杉的线粒体基因组长度为469,949 bp，主要形成环状构型，GC含量为50.51%，还包括由一对LRs和两对IntRs介导的3种次要构型。该基因组包含32个蛋白质编码基因、7个tRNA基因和3个rRNA基因，其中一些基因存在多个拷贝。该文章详细描述了该线粒体基因组的结构、密码子使用、RNA编辑以及细胞器之间的序列迁移，并构建了系统发育树以阐明进化关系。与典型的裸子植物线粒体不同，红豆杉没有表现出线粒体-质体DNA转移（MTPT）的证据，突显了其独特的基因组结构。同源性分析表明，红豆杉中存在广泛的基因组重排，可能是由丰富的重复序列之间的重组驱动的。本研究提供了高质量的红豆杉线粒体基因组，增强了我们对裸子植物线粒体进化的理解，为红豆杉属植物的进一步培育和利用提供了依据。

案例三

3.通过对135种寄蝇科（昆虫纲，双翅目，寄蝇科）物种的比较分析揭示双翅目线粒体基因组的异常重排

文献标题：Unusual rearrangements of mitogenomes in Diptera revealed by comparative analysis of 135 tachinid species (Insecta, Diptera, Tachinidae)

发表期刊：International Journal of Biological Macromolecules（Q1）

发表时间：2024.02

文章链接：DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2023.128997

摘要

寄蝇科（Tachinidae）是双翅目中物种最多的科之一，其特有的寄生性物种在调节生态系统中对许多食草昆虫种群（包括许多农业害虫）方面起着重要作用。为了更好地理解寄蝇科线粒体基因组的特征和进化，该研究通过下一代测序技术，对来自寄蝇科四个亚科的71个属的135个物种的线粒体基因组进行了组装，并呈现了迄今为止最全面的该科线粒体基因组系统发育分析。在追寄蝇亚科的小爪毛颜寄蝇（Admontia podomyia）的线粒体基因组中观察到的广泛重排在整个环裂亚目中是独特的。这种重排模式表明该过程涉及线粒体基因组的串联重复，然后是每个基因的一个拷贝的随机和非随机丢失。此外，在三个亚科中发现并描述了五种次要的线粒体基因组重排。基于寄蝇科152个物种的线粒体基因组（代表了所有四个亚科，并包含五个非寄蝇科的外类群）提出了迄今为止最大的寄蝇科物种级系统发育假说。该分析支持寄蝇科的单系性，大多数族和属得到了良好的支持，但寄蝇科内部的高层次系统发育关系未得到很好解决，表明仅靠线粒体基因组数据不足以明确解决寄蝇科内部的深层系统发育关系。

以上就是今天小编给大家分享的三篇高分线粒体基因组文章，不知道大家有没有发现什么共同点呢？没错，这些高分文章中的线粒体基因组基因都存在重排的现象，并且都进行了比较线粒体基因组的分析。当然这种线粒体重排的现象可遇不可求，目前想要发表好的线粒体基因组文章，只能通过多测几个未测物种，加上比较基因组的分析，当然好的分析结果图和表也是关键。好啦，今天的分享就到这里，我们下期再见~