In this study, we performed whole-genome sequencing of Levilactobacillus brevis KL251 (KL251) isolated from kimchi. The KL251 genome, characterized by a circular chromosome spanning 2,345,062 base pairs with a GC content of 45.78%, was analyzed. KL251 contains 2,275 coding DNA sequences (CDSs), 56 transfer RNAs (tRNAs), and 4 ribosomal RNAs (rRNAs). Genes associated with gamma-aminobutyric acid (GABA) production and CRISPR-Cas systems were identified and could potentially be used for GABA synthesis and defense against foreign DNA. Additionally, the presence of functional genes involved in isoprenoid biosynthesis, glutathione generation, and redox sensing showed that cellular metabolism and stress responses were important characteristics of this genome. These genomic findings suggest that the KL251 strain could potentially have several applications, including food fermentation, probiotics, dairy product starters, and the development of health-enhancing products.
This research presents the whole-genome sequence of Enterobacter asburiae strain IK3, which was isolated from the rhizosphere soil of soybean (Glycine max). The genome of the strain is composed of a single chromosome with 4 plasmids, total size of 5,084,040 bp, and the GC content is 55.5%.
Kim, Ji-Eun;Oh, Sang-Keun;Lee, Jeong-Hee;Lee, Bo-Mi;Jo, Sung-Hwan
Molecules and Cells
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v.37
no.1
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pp.36-42
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2014
The tomato (Solanum lycopersicum L.) is a model plant for genome research in Solanaceae, as well as for studying crop breeding. Genome-wide single nucleotide polymorphisms (SNPs) are a valuable resource in genetic research and breeding. However, to do discovery of genome-wide SNPs, most methods require expensive high-depth sequencing. Here, we describe a method for SNP calling using a modified version of SAMtools that improved its sensitivity. We analyzed 90 Gb of raw sequence data from next-generation sequencing of two resequencing and seven transcriptome data sets from several tomato accessions. Our study identified 4,812,432 non-redundant SNPs. Moreover, the workflow of SNP calling was improved by aligning the reference genome with its own raw data. Using this approach, 131,785 SNPs were discovered from transcriptome data of seven accessions. In addition, 4,680,647 SNPs were identified from the genome of S. pimpinellifolium, which are 60 times more than 71,637 of the PI212816 transcriptome. SNP distribution was compared between the whole genome and transcriptome of S. pimpinellifolium. Moreover, we surveyed the location of SNPs within genic and intergenic regions. Our results indicated that the sufficient genome-wide SNP markers and very sensitive SNP calling method allow for application of marker assisted breeding and genome-wide association studies.
Accurate detection of genomic alterations, especially druggable hotspot mutations in tumors, has become an essential part of precision medicine. With targeted sequencing, we can obtain deeper coverage of reads and handle data more easily with a relatively lower cost and less time than whole-exome or whole-genome sequencing. Recently, we designed a customized gene panel for targeted sequencing of major solid cancers. In this study, we aimed to validate its performance. The cancer panel targets 95 cancer-related genes. In terms of the limit of detection, more than 86% of target mutations with a mutant allele frequency (MAF) <1% can be identified, and any mutation with >3% MAF can be detected. When we applied this system for the analysis of Acrometrix Oncology Hotspot Control DNA, which contains more than 500 COSMIC mutations across 53 genes, 99% of the expected mutations were robustly detected. We also confirmed the high reproducibility of the detection of mutations in multiple independent analyses. When we explored copy number alterations (CNAs), the expected CNAs were successfully detected, and this result was confirmed by target-specific genomic quantitative polymerase chain reaction. Taken together, these results support the reliability and accuracy of our cancer panel in detecting mutations. This panel could be useful for key mutation profiling research in solid tumors and clinical translation.
Brassica rapa is considered an ideal candidate to act as a reference species for Brassica genomic studies. Among the three basic Brassica species, B. rapa (AA genome) has the smallest genome (529 Mbp), compared to B. nigra (BB genome, 632 Mbp) and B. oleracea (CC genome, 696 Mbp). There is also a large collection of available cultivars of B. rapa, as well as a broad array of B. rapa genomic resources available. Under international consensus, various genomic studies on B. rapa have been conducted, including the construction of a physical map based on 22.5X genome coverage, end sequencing of 146,000 BACs, sequencing of >150,000 expressed sequence tags, and successful phase 2 shotgun sequencing of 589 euchromatic region-tiling BACs based on comparative positioning with the Arabidopsis genome. These sequenced BACs mapped onto the B. rapa genome provide beginning points for genome sequencing of each chromosome. Applying this strategy, all of the 10 chromosomes of B. rapa have been assigned to the sequencing centers in seven countries, Korea, UK, China, India, Canada, Australia, and Japan. The two longest chromosomes, A3 and A9, have been sequenced except for several gaps, by NAAS in Korea. Meanwhile a China group, including IVF and BGI, performed whole genome sequencing with Illumina system. These Sanger and NGS sequence data will be integrated to assemble a draft sequence of B. rapa. The imminent B. rapa genome sequence offers novel insights into the organization and evolution of the Brassica genome. In parallel, the transfer of knowledge from B. rapa to other Brassica crops would be expected.
Advancements in next generation sequencing (NGS) technologies have significantly increased the translational use of genomics data in the medical field as well as the demand for computational infrastructure capable processing that data. To enhance the current understanding of software and hardware used to compute large scale human genomic datasets (NGS), the performance and accuracy of optimized versions of GATK algorithms, including Parabricks and Sentieon, were compared to the results of the original application (GATK V4.1.0, Intel x86 CPUs). Parabricks was able to process a 50× whole-genome sequencing library in under 3 h and Sentieon finished in under 8 h, whereas GATK v4.1.0 needed nearly 24 h. These results were achieved while maintaining greater than 99% accuracy and precision compared to stock GATK. Sentieon's somatic pipeline achieved similar results greater than 99%. Additionally, the IBM POWER9 CPU performed well on bioinformatic workloads when tested with 10 different tools for alignment/mapping.
In cancer genome studies, the annotation of newly detected oncogene/tumor suppressor gene candidates is a challenging process. We propose using concept lattice analysis for the annotation and interpretation of genes having candidate somatic mutations in whole-exome sequencing in acute myeloid leukemia (AML). We selected 45 highly mutated genes with whole-exome sequencing in 10 normal matched samples of the AML-M2 subtype. To evaluate these genes, we performed concept lattice analysis and annotated these genes with existing knowledge databases.
Plant breeders have focused on improving plant architecture as an effective means to increase crop yield. Here, we identify the main-effect quantitative trait loci (QTLs) for plant shape-related traits in rice (Oryza sativa) and find candidate genes by applying whole genome re-sequencing of two parental cultivars using next-generation sequencing. To identify QTLs influencing plant shape, we analyzed six traits: plant height, tiller number, panicle diameter, panicle length, flag leaf length, and flag leaf width. We performed QTL analysis with 178 $F_7$ recombinant inbred lines (RILs) from a cross of japonica rice line 'SNU-SG1' and indica rice line 'Milyang23'. Using 131 molecular markers, including 28 insertion/deletion markers, we identified 11 main- and 16 minor-effect QTLs for the six traits with a threshold LOD value > 2.8. Our sequence analysis identified fifty-four candidate genes for the main-effect QTLs. By further comparison of coding sequences and meta-expression profiles between japonica and indica rice varieties, we finally chose 15 strong candidate genes for the 11 main-effect QTLs. Our study shows that the whole-genome sequence data substantially enhanced the efficiency of polymorphic marker development for QTL fine-mapping and the identification of possible candidate genes. This yields useful genetic resources for breeding high-yielding rice cultivars with improved plant architecture.
In this report, we present the whole-genome sequence of Bifidobacterium bifidum DS0908 isolated from the human fecal sample. The genome composed of a single circular chromosome is 2,223,317 bp long and the DNA G+C content is 62.65%. No virulence genes were detected in the genomic sequences of B. bifidum DS0908.
This research presents the whole-genome sequence of Priestia megaterium S1, which was isolated from the soil of soybean (Glycine max). The genome of the strain is composed of a single chromosome with 5,297,673 bp, and the GC content is 38.12%.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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