Genomas mitocondriais de plantas (mitogenomas) são cruciais para a compreensão das interações nucleocitoplasmáticas, da evolução das plantas e da criação de linhagens de esterilidade masculina citoplasmática. No entanto, sua montagem completa é um desafio devido a eventos frequentes de recombinação e transferências horizontais de genes. Métodos convencionais usando dados de sequenciamento de Illumina, PacBio e Nanopore frequentemente resultam em completude de montagem insuficiente, baixa precisão de sequenciamento e alto custo, limitando sua aplicabilidade. Devido a esses desafios, há uma necessidade de um método de montagem mais eficiente e preciso para realizar pesquisas aprofundadas sobre mitogenomas de plantas.
Pesquisadores da Nanjing Forestry University, em colaboração com a Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences e a Chinese Academy of Agricultural Sciences, desenvolveram um kit de ferramentas de montagem eficiente (PMAT) para a montagem de novo de mitogenomas de plantas usando dados de sequenciamento HiFi de baixa cobertura. O estudo (DOI: 10.1093/hr/uhae023), publicado em 26 de janeiro de 2024 na revista Horticulture Research, representa um avanço significativo na pesquisa genômica.
O PMAT supera as limitações dos métodos tradicionais de montagem de genomas mitocondriais, utilizando dados de sequenciamento HiFi de alta precisão e longos comprimentos de leitura. Isso permite superar a maioria das repetições e gerar sequências de genoma mitocondrial completas e precisas. O kit de ferramentas inclui dois modos: 'autoMito' e 'graphBuild'. O modo 'autoMito' oferece um processo de montagem em uma única etapa, enquanto o modo 'graphBuild' permite a seleção manual de sementes adequadas para a montagem, garantindo flexibilidade e controle do usuário. Os pesquisadores montaram com sucesso os mitogenomas de 13 espécies de plantas, incluindo eudicotiledôneas, monocotiledôneas e gimnospermas. Por exemplo, o genoma mitocondrial de Arabidopsis thaliana foi remontado em um cromossomo circular único típico com 367.810 pares de bases de comprimento, exibindo apenas diferenças mínimas em relação ao genoma de referência publicado. Além disso, o PMAT exigiu dados de sequenciamento mínimos para alcançar montagens completas, tornando-o uma solução econômica para estudos genômicos em larga escala.
O trabalho foi apoiado pelo National Key Research and Development Plan of China (2021YFD2200202) e pelo Key Research and Development Project of Jiangsu Province, China (BE2021366). O trabalho também foi apoiado pela Natural Science Foundation of Jiangsu Province (BK20220414), pela Natural Science Foundation of the Higher Education Institutions of Jiangsu Province (22KJB220003), pela National Natural Science Foundation of China (31901331) e pelo Innovation Program of Chinese Academy of Agricultural Sciences.
https://academic.oup.com/hr/article/11/3/uhae023/7588823?login=false
