MD
Matthew Dunn
Author with expertise in RNA Sequencing Data Analysis
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
6
(67% Open Access)
Cited by:
5,783
h-index:
18
/
i10-index:
19
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

The zebrafish reference genome sequence and its relationship to the human genome

Kerstin Howe et al.Apr 16, 2013
A high-quality sequence assembly of the zebrafish genome reveals the largest gene set of any vertebrate and provides information on key genomic features, and comparison to the human reference genome shows that approximately 70% of human protein-coding genes have at least one clear zebrafish orthologue. The genome of the zebrafish — a key model organism for the study of development and human disease — has now been sequenced and published as a well-annotated reference genome. Zebrafish turns out to have the largest gene set of any vertebrate so far sequenced, and few pseudogenes. Importantly for disease studies, comparison between human and zebrafish sequences reveals that 70% of human genes have at least one obvious zebrafish orthologue. A second paper reports on an ongoing effort to identify and phenotype disruptive mutations in every zebrafish protein-coding gene. Using the reference genome sequence along with high-throughput sequencing and efficient chemical mutagenesis, the project's initial results — covering 38% of all known protein-coding genes — they describe phenotypic consequences of more than 1,000 alleles. The long-term goal is the creation of a knockout allele in every protein-coding gene in the zebrafish genome. All mutant alleles and data are freely available at go.nature.com/en6mos . Zebrafish have become a popular organism for the study of vertebrate gene function1,2. The virtually transparent embryos of this species, and the ability to accelerate genetic studies by gene knockdown or overexpression, have led to the widespread use of zebrafish in the detailed investigation of vertebrate gene function and increasingly, the study of human genetic disease3,4,5. However, for effective modelling of human genetic disease it is important to understand the extent to which zebrafish genes and gene structures are related to orthologous human genes. To examine this, we generated a high-quality sequence assembly of the zebrafish genome, made up of an overlapping set of completely sequenced large-insert clones that were ordered and oriented using a high-resolution high-density meiotic map. Detailed automatic and manual annotation provides evidence of more than 26,000 protein-coding genes6, the largest gene set of any vertebrate so far sequenced. Comparison to the human reference genome shows that approximately 70% of human genes have at least one obvious zebrafish orthologue. In addition, the high quality of this genome assembly provides a clearer understanding of key genomic features such as a unique repeat content, a scarcity of pseudogenes, an enrichment of zebrafish-specific genes on chromosome 4 and chromosomal regions that influence sex determination.
0
Citation4,272
1
Save
0

A human gut bacterial genome and culture collection for improved metagenomic analyses

Samuel Forster et al.Feb 1, 2019
Understanding gut microbiome functions requires cultivated bacteria for experimental validation and reference bacterial genome sequences to interpret metagenome datasets and guide functional analyses. We present the Human Gastrointestinal Bacteria Culture Collection (HBC), a comprehensive set of 737 whole-genome-sequenced bacterial isolates, representing 273 species (105 novel species) from 31 families found in the human gastrointestinal microbiota. The HBC increases the number of bacterial genomes derived from human gastrointestinal microbiota by 37%. The resulting global Human Gastrointestinal Bacteria Genome Collection (HGG) classifies 83% of genera by abundance across 13,490 shotgun-sequenced metagenomic samples, improves taxonomic classification by 61% compared to the Human Microbiome Project (HMP) genome collection and achieves subspecies-level classification for almost 50% of sequences. The improved resource of gastrointestinal bacterial reference sequences circumvents dependence on de novo assembly of metagenomes and enables accurate and cost-effective shotgun metagenomic analyses of human gastrointestinal microbiota. A large bacterial strain collection and genome sequences will boost gut microbiome research.
0
Citation487
0
Save
0

Repeat associated mechanisms of genome evolution and function revealed by the Mus caroli and Mus pahari genomes

David Thybert et al.Jul 2, 2017
Understanding the mechanisms driving lineage-specific evolution in both primates and rodents has been hindered by the lack of sister clades with a similar phylogenetic structure having high-quality genome assemblies. Here, we have created chromosome-level assemblies of the Mus caroli and Mus pahari genomes. Together with the Mus musculus and Rattus norvegicus genomes, this set of rodent genomes is similar in divergence times to the Hominidae (human-chimpanzee-gorilla-orangutan). By comparing the evolutionary dynamics between the Muridae and Hominidae, we identified punctate events of chromosome reshuffling that shaped the ancestral karyotype of Mus musculus and Mus caroli between 3 to 6 MYA, but that are absent in the Hominidae. In fact, Hominidae show between four- and seven-fold lower rates of nucleotide change and feature turnover in both neutral and functional sequences suggesting an underlying coherence to the Muridae acceleration. Our system of matched, high-quality genome assemblies revealed how specific classes of repeats can play lineage-specific roles in related species. For example, recent LINE activity has remodeled protein-coding loci to a greater extent across the Muridae than the Hominidae, with functional consequences at the species level such as reproductive isolation. Furthermore, we charted a Muridae-specific retrotransposon expansion at unprecedented resolution, revealing how a single nucleotide mutation transformed a specific SINE element into an active CTCF binding site carrier specifically in Mus caroli. This process resulted in thousands of novel, species-specific CTCF binding sites. Our results demonstrate that the comparison of matched phylogenetic sets of genomes will be an increasingly powerful strategy for understanding mammalian biology.
0

Chromosome assembly of large and complex genomes using multiple references

Mikhail Kolmogorov et al.Nov 19, 2016
Despite the rapid development of sequencing technologies, assembly of mammalian-scale genomes into complete chromosomes remains one of the most challenging problems in bioinformatics. To help address this difficulty, we developed Ragout, a reference-assisted assembly tool that now works for large and complex genomes. Taking one or more target assemblies (generated from an NGS assembler) and one or multiple related reference genomes, Ragout infers the evolutionary relationships between the genomes and builds the final assemblies using a genome rearrangement approach. Using Ragout, we transformed NGS assemblies of 15 different Mus musculus and one Mus spretus genomes into sets of complete chromosomes, leaving less than 5% of sequence unlocalized per set. Various benchmarks, including PCR testing and realigning of long PacBio reads, suggest only a small number of structural errors in the final assemblies, comparable with direct assembly approaches. Additionally, we applied Ragout to Mus caroli and Mus pahari genomes, which exhibit karyotype-scale variations compared to other genomes from the Muridae family. Chromosome color maps confirmed most large-scale rearrangements that Ragout detected.