科學家揭示印度眼鏡蛇基因組和轉錄組

2020-12-06 科學網

科學家揭示印度眼鏡蛇基因組和轉錄組

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/1/9 14:34:04

美國基因泰克公司Somasekar Seshagiri小組揭示了印度眼鏡蛇參考基因組和轉錄組，其為毒液毒素的綜合鑑定提供參考。相關論文在線發表在2020年1月6日的《自然—遺傳學》上。

研究人員報導了眼鏡蛇屬印度眼鏡蛇（Naja naja）從頭開始的近染色體基因組，這是一種含劇毒的蛇、其對醫學有重要意義。研究人員利用順序組裝測序的方法對其223.35 Mb的鹼基進行了測序，其中含有95％的基因組。在23248個預測的蛋白質編碼基因中，含有12346個毒腺表達基因構成的「毒液組」，其中包括來自33個毒素家族的139個基因。在139個毒素基因中，有19個「毒液組特異性毒素」（VST）具有毒液腺特異性表達，並且可能含有編碼最小核心毒液效應蛋白的基因。利用重組VST的方法表達重構的合成毒液將有助於安全有效合成抗蛇毒血清的發現。此外，該基因組還可作為蛇基因組的參考，支持進化研究並實現毒液演化藥物的發現。

據介紹，蛇咬毒害是一種嚴重卻被忽視的熱帶病，每年造成約100,000人死亡。對毒素基因進行高質量、全面的基因組表徵將有助於開發有效的人源化重組抗蛇毒血清。

附：英文原文

Title: The Indian cobra reference genome and transcriptome enables comprehensive identification of venom toxins

Author: Kushal Suryamohan, Sajesh P. Krishnankutty, Joseph Guillory, Matthew Jevit, Markus S. Schrder, Meng Wu, Boney Kuriakose, Oommen K. Mathew, Rajadurai C. Perumal, Ivan Koludarov, Leonard D. Goldstein, Kate Senger, Mandumpala Davis Dixon, Dinesh Velayutham, Derek Vargas, Subhra Chaudhuri, Megha Muraleedharan, Ridhi Goel, Ying-Jiun J. Chen, Aakrosh Ratan, Peter Liu, Brendan Faherty, Guillermo de la Rosa, Hiroki Shibata, Miriam Baca, Meredith Sagolla, James Ziai, Gus A. Wright, Domagoj Vucic, Sangeetha Mohan, Aju Antony, Jeremy Stinson, Donald S. Kirkpatrick, Rami N. Hannoush, Steffen Durinck, Zora Modrusan, Eric W. Stawiski, Kristen Wiley, Terje Raudsepp, R. Manjunatha Kini, Arun Zachariah, Somasekar Seshagiri

Issue&Volume: 2020-01-06

Abstract: Snakebite envenoming is a serious and neglected tropical disease that kills ~100,000people annually. High-quality, genome-enabled comprehensive characterization of toxin genes will facilitate development of effective humanized recombinant antivenom. We report a de novo near-chromosomal genome assembly of Naja naja, the Indian cobra, a highly venomous, medically important snake. Our assembly has a scaffold N50 of 223.35Mb, with 19scaffolds containing 95% of the genome. Of the 23,248predicted protein-coding genes, 12,346venom-gland-expressed genes constitute the 『venom-ome』 and this included 139genes from 33toxin families. Among the 139toxin genes were 19『venom-ome-specific toxins』 (VSTs) that showed venom-gland-specific expression, and these probably encode the minimal core venom effector proteins. Synthetic venom reconstituted through recombinant VST expression will aid in the rapid development of safe and effective synthetic antivenom. Additionally, our genome could serve as a reference for snake genomes, support evolutionary studies and enable venom-driven drug discovery.

DOI: 10.1038/s41588-019-0559-8

Source: https://www.nature.com/articles/s41588-019-0559-8

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