We have produced a draft sequence of the rice genome for the most widely cultivated subspecies in China, Oryza sativa L. ssp. indica , by whole-genome shotgun sequencing. The genome was 466 megabases in size, with an estimated 46,022 to 55,615 genes. Functional coverage in the assembled sequences was 92.0%. About 42.2% of the genome was in exact 20-nucleotide oligomer repeats, and most of the transposons were in the intergenic regions between genes. Although 80.6% of predicted Arabidopsis thaliana genes had a homolog in rice, only 49.4% of predicted rice genes had a homolog in A. thaliana . The large proportion of rice genes with no recognizable homologs is due to a gradient in the GC content of rice coding sequences.

We report improved whole-genome shotgun sequences for the genomes of indica and japonica rice, both with multimegabase contiguity, or almost 1,000-fold improvement over the drafts of 2002. Tested against a nonredundant collection of 19,079 full-length cDNAs, 97.7% of the genes are aligned, without fragmentation, to the mapped super-scaffolds of one or the other genome. We introduce a gene identification procedure for plants that does not rely on similarity to known genes to remove erroneous predictions resulting from transposable elements. Using the available EST data to adjust for residual errors in the predictions, the estimated gene count is at least 38,000–40,000. Only 2%–3% of the genes are unique to any one subspecies, comparable to the amount of sequence that might still be missing. Despite this lack of variation in gene content, there is enormous variation in the intergenic regions. At least a quarter of the two sequences could not be aligned, and where they could be aligned, single nucleotide polymorphism (SNP) rates varied from as little as 3.0 SNP/kb in the coding regions to 27.6 SNP/kb in the transposable elements. A more inclusive new approach for analyzing duplication history is introduced here. It reveals an ancient whole-genome duplication, a recent segmental duplication on Chromosomes 11 and 12, and massive ongoing individual gene duplications. We find 18 distinct pairs of duplicated segments that cover 65.7% of the genome; 17 of these pairs date back to a common time before the divergence of the grasses. More important, ongoing individual gene duplications provide a never-ending source of raw material for gene genesis and are major contributors to the differences between members of the grass family.

Tapeworms (Cestoda) cause neglected diseases that can be fatal and are difficult to treat, owing to inefficient drugs. Here we present an analysis of tapeworm genome sequences using the human-infective species Echinococcus multilocularis, E. granulosus, Taenia solium and the laboratory model Hymenolepis microstoma as examples. The 115- to 141-megabase genomes offer insights into the evolution of parasitism. Synteny is maintained with distantly related blood flukes but we find extreme losses of genes and pathways that are ubiquitous in other animals, including 34 homeobox families and several determinants of stem cell fate. Tapeworms have specialized detoxification pathways, metabolism that is finely tuned to rely on nutrients scavenged from their hosts, and species-specific expansions of non-canonical heat shock proteins and families of known antigens. We identify new potential drug targets, including some on which existing pharmaceuticals may act. The genomes provide a rich resource to underpin the development of urgently needed treatments and control. Genome sequences of human-infective tapeworm species reveal extreme losses of genes and pathways that are ubiquitous in other animals, species-specific expansions of non-canonical heat shock proteins and families of known antigens, specialized detoxification pathways, and metabolism that relies on host nutrients; this information is used to identify new potential drug targets. Tapeworms cause echinococcosis and cysticercosis, two of the most severe parasitic diseases found in humans, and both on the World Health Organization's list of neglected tropical diseases. The publication of four tapeworm genome sequences — human-infective tapeworm species Echinococcus multilocularis, E. granulosus, Taenia solium and the laboratory model Hymenolepis microstoma — and identification of potential new drug targets for treating tapeworm infections is therefore a welcome development. Analysis of the sequences provides insights into the evolution of parasitism and reveals extreme losses of genes and pathways ubiquitous in other animals on one hand and species-specific expansions of genes on the other. More than a thousand E. multilocularis proteins emerge as potential targets, and of these, close to 200 with the highest scores may be targeted with existing pharmaceuticals.

Abstract Evolview is an interactive tree visualization tool designed to help researchers in visualizing phylogenetic trees and in annotating these with additional information. It offers the user with a platform to upload trees in most common tree formats, such as Newick/Phylip, Nexus, Nhx and PhyloXML, and provides a range of visualization options, using fifteen types of custom annotation datasets. The new version of Evolview was designed to provide simple tree uploads, manipulation and viewing options with additional annotation types. The ‘dataset system’ used for visualizing tree information has evolved substantially from the previous version, and the user can draw on a wide range of additional example visualizations. Developments since the last public release include a complete redesign of the user interface, new annotation dataset types, additional tree visualization styles, full-text search of the documentation, and some backend updates. The project management aspect of Evolview was also updated, with a unified approach to tree and project management and sharing. Evolview is freely available at: https://www.evolgenius.info/evolview/.

Evolview is an online visualization and management tool for customized and annotated phylogenetic trees. It allows users to visualize phylogenetic trees in various formats, customize the trees through built-in functions and user-supplied datasets and export the customization results to publication-ready figures. Its ‘dataset system’ contains not only the data to be visualized on the tree, but also ‘modifiers’ that control various aspects of the graphical annotation. Evolview is a single-page application (like Gmail); its carefully designed interface allows users to upload, visualize, manipulate and manage trees and datasets all in a single webpage. Developments since the last public release include a modern dataset editor with keyword highlighting functionality, seven newly added types of annotation datasets, collaboration support that allows users to share their trees and datasets and various improvements of the web interface and performance. In addition, we included eleven new ‘Demo’ trees to demonstrate the basic functionalities of Evolview, and five new ‘Showcase’ trees inspired by publications to showcase the power of Evolview in producing publication-ready figures. Evolview is freely available at: http://www.evolgenius.info/evolview/.

We describe a genetic variation map for the chicken genome containing 2.8 million single-nucleotide polymorphisms (SNPs). This map is based on a comparison of the sequences of three domestic chicken breeds (a broiler, a layer and a Chinese silkie) with that of their wild ancestor, red jungle fowl. Subsequent experiments indicate that at least 90% of the variant sites are true SNPs, and at least 70% are common SNPs that segregate in many domestic breeds. Mean nucleotide diversity is about five SNPs per kilobase for almost every possible comparison between red jungle fowl and domestic lines, between two different domestic lines, and within domestic lines—in contrast to the notion that domestic animals are highly inbred relative to their wild ancestors. In fact, most of the SNPs originated before domestication, and there is little evidence of selective sweeps for adaptive alleles on length scales greater than 100 kilobases.

EvolView is a web application for visualizing, annotating and managing phylogenetic trees. First, EvolView is a phylogenetic tree viewer and customization tool; it visualizes trees in various formats, customizes them through built-in functions that can link information from external datasets, and exports the customized results to publication-ready figures. Second, EvolView is a tree and dataset management tool: users can easily organize related trees into distinct projects, add new datasets to trees and edit and manage existing trees and datasets. To make EvolView easy to use, it is equipped with an intuitive user interface. With a free account, users can save data and manipulations on the EvolView server. EvolView is freely available at: http://www.evolgenius.info/evolview.html.

Abstract The Para rubber tree ( Hevea brasiliensis ) is an economically important tropical tree species that produces natural rubber, an essential industrial raw material. Here we present a high-quality genome assembly of this species (1.37 Gb, scaffold N50 = 1.28 Mb) that covers 93.8% of the genome (1.47 Gb) and harbours 43,792 predicted protein-coding genes. A striking expansion of the REF/SRPP (rubber elongation factor/small rubber particle protein) gene family and its divergence into several laticifer-specific isoforms seem crucial for rubber biosynthesis. The REF/SRPP family has isoforms with sizes similar to or larger than SRPP1 (204 amino acids) in 17 other plants examined, but no isoforms with similar sizes to REF1 (138 amino acids), the predominant molecular variant. A pivotal point in Hevea evolution was the emergence of REF1, which is located on the surface of large rubber particles that account for 93% of rubber in the latex (despite constituting only 6% of total rubber particles, large and small). The stringent control of ethylene synthesis under active ethylene signalling and response in laticifers resolves a longstanding mystery of ethylene stimulation in rubber production. Our study, which includes the re-sequencing of five other Hevea cultivars and extensive RNA-seq data, provides a valuable resource for functional genomics and tools for breeding elite Hevea cultivars.

Cancer cells preferentially metabolize glucose through aerobic glycolysis. This phenomenon, known as the Warburg effect, is an anomalous characteristic of glucose metabolism in cancer cells. Chronic inflammation is a key promoting factor of tumourigenesis. It remains, however, largely unexplored whether and how pro-tumourigenic inflammation regulates glucose metabolism in cancer cells. Here, we show that pro-inflammatory cytokines promote glycolysis in breast cancer cells, and that the inflammation-induced miR-155 functions as an important mediator in this process. We further show that miR-155 acts to upregulate hexokinase 2 (hk2), through two distinct mechanisms. First, miR-155 promotes hk2 transcription by activation of signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3), a transcriptional activator for hk2. Second, via targeting C/EBPβ (a transcriptional activator for mir-143), miR-155 represses mir-143, a negative regulator of hk2, thus resulting in upregulation of hk2 expression at the post-transcriptional level. The miR-155-mediated hk2 upregulation also appears to operate in other types of cancer cells examined. We suggest that the miR-155/miR-143/HK2 axis may represent a common mechanism linking inflammation to the altered metabolism in cancer cells.

Summary Danshen, Salvia miltiorrhiza Bunge, is one of the most widely used herbs in traditional Chinese medicine, wherein its rhizome/roots are particularly valued. The corresponding bioactive components include the tanshinone diterpenoids, the biosynthesis of which is a subject of considerable interest. Previous investigations of the S. miltiorrhiza transcriptome have relied on short‐read next‐generation sequencing ( NGS ) technology, and the vast majority of the resulting isotigs do not represent full‐length cDNA sequences. Moreover, these efforts have been targeted at either whole plants or hairy root cultures. Here, we demonstrate that the tanshinone pigments are produced and accumulate in the root periderm, and apply a combination of NGS and single‐molecule real‐time ( SMRT ) sequencing to various root tissues, particularly including the periderm, to provide a more complete view of the S. miltiorrhiza transcriptome, with further insight into tanshinone biosynthesis as well. In addition, the use of SMRT long‐read sequencing offered the ability to examine alternative splicing, which was found to occur in approximately 40% of the detected gene loci, including several involved in isoprenoid/terpenoid metabolism.