Hi-C has become a popular technique in recent genome assembly projects. Hi-C exploits contact frequencies between pairs of loci to bridge and order contigs in draft genomes, resulting in chromosome-level assemblies. However, application of this approach is currently hampered by a lack of robust programs that are capable of effectively treating this type of data, particularly open source programs. We developed instaGRAAL, a complete overhaul of the GRAAL program, which has adapted the latter to allow efficient assembly of large genomes. Both GRAAL, and instaGRAAL use a Markov Chain Monte Carlo algorithm to perform Hi-C scaffolding, but instaGRAAL features a number of improvements including a modular polishing approach that optionally integrates independent data. To validate the program, we used it to generate chromosome-level assemblies for two brown algae, Desmarestia herbacea and the model Ectocarpus sp., and quantified improvements compared to the initial draft for the latter. Overall, instaGRAAL is a program able to generate, using default parameters with minimal human intervention, near-complete assemblies.

Three amino acid loop extension homeodomain transcription factors (TALE HD TFs) act as life cycle regulators in green algae and land plants. In mosses these regulators are required for the deployment of the sporophyte developmental program. We demonstrate that mutations in either of two TALE HD TF genes, OUROBOROS or SAMSARA, in the brown alga Ectocarpus result in conversion of the sporophyte generation into a gametophyte. The OUROBOROS and SAMSARA proteins heterodimerise in a similar manner to TALE HD TF life cycle regulators in the green lineage. These observations demonstrate that TALE-HD-TF-based life cycle regulation systems have an extremely ancient origin, and that these systems have been independently recruited to regulate sporophyte developmental programs in at least two different complex multicellular eukaryotic supergroups, Archaeplastida and Chromalveolata.