在神奇的植物王国里，金银花和山银花可是备受瞩目的明星。它们作为常用的药用植物，被广泛用于治疗各种疾病。随着科技的发展，大量关于金银花和山银花的测序数据不断涌现，2020 年 Pu 等人创建了金银花染色体水平的高质量基因组序列，Yin 等人也报道了山银花的染色体水平基因组 。然而，之前用于分析金银花基因功能的 LjaFGD 平台，由于基因组和转录组数据的更新，已经无法满足科研需求。为了更深入地探索金银花和山银花的基因奥秘，贵州中医药大学的研究人员开启了一项极具意义的研究。
研究人员的目标是开发一个全新的平台，实现对金银花和山银花基因功能的比较和分析。他们通过整合多种数据资源，包括从多个数据库获取的基因组数据、转录组数据等，运用一系列生物信息学方法和工具，最终成功构建了 LoniComp 平台（www.gzybioinformatics.cn/LoniComp）。这一平台的诞生，为科研人员提供了强大的研究工具，对推动药用植物基因功能研究有着重要意义，相关研究成果发表在《BMC Genomics》上。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。在数据获取方面，从多个数据库获取金银花、金银花（四季花）和山银花的基因组、转录组数据及相关注释信息。在基因组分析上，利用 Canu 软件进行山银花基因组组装，结合多种软件进行基因结构注释和功能注释。通过 Hisat2 和 StringTie 软件处理转录组数据，构建共表达网络。此外，还借助多种工具进行基因家族分类和蛋白质 - 蛋白质相互作用（PPI）网络构建 。
下面来看看具体的研究结果：

• 基因结构和功能注释：研究人员对金银花、金银花（四季花）和山银花的基因组数据进行分析，详细统计了基因、转录本和蛋白质的数量，并与多个知名蛋白质序列数据库进行比对注释。结果发现，不同物种在各数据库中的注释基因比例有所差异，如金银花在 trEMBL、NR 等数据库注释比例较高，金银花（四季花）在 Pfam 数据库注释比例最大，山银花在 KEGG 数据库注释比例最高。
• 基因家族分类：利用 iTAK 软件等工具，研究人员在三个物种中鉴定出多种基因家族，包括转录因子 / 调节因子（TF&TR）、蛋白激酶（PK）、泛素蛋白酶基因、转运家族（TP）基因、碳水化合物活性酶（CAZy）家族基因和细胞色素 P450（CYP450）家族基因等。
• 共表达网络：通过对不同植物组织、发育阶段和胁迫条件下的 RNA 样本进行处理，计算皮尔逊相关系数（PCC）和互作秩（MR），构建共表达网络。设定合适的 PCC 和 MR 阈值后，得到了三个物种的正、负共表达网络，并统计了其中的基因对和基因数量。
• 蛋白质 - 蛋白质相互作用（PPI）网络：通过预测拟南芥与金银花物种之间的直系同源基因，将拟南芥的 PPI 网络映射到金银花和山银花上，鉴定出大量 PPI 基因对和涉及的基因。
• 网络展示与差异表达基因（DEGs）：从 21 个转录组数据集鉴定出 DEGs，创建了包含网络和 DEGs 的组合展示，便于直观分析基因表达变化。
• LoniComp 平台构建：成功构建了 LoniComp 平台，该平台包含多个功能模块，如 Home、Genomes、Network 等，还提供了 Search、Blast 等七种实用工具，方便用户进行基因功能搜索和分析。
• 案例研究：以 LjFT 基因和 LjMYB12 基因为例进行深入分析。通过对 LjFT 基因的研究发现，其在开花过程中发挥重要作用，正共表达基因在花芽中高表达，开花后表达下降；LjMYB12 基因则与黄酮类化合物的生物合成相关，其表达水平与总黄酮含量呈正相关，KEGG 富集分析表明其相关基因涉及多种代谢途径。
  在研究结论和讨论部分，LoniComp 平台的优势得以凸显。它整合了基因组、转录组数据、注释信息和分析工具，为金银花和山银花的基因功能研究提供了全面的支持。通过对 LjFT 基因和 LjMYB12 基因的案例分析，验证了平台的实用性，为后续相关研究提供了参考。不过，该平台也存在一些局限性，如目前仅整合了两个物种的三个基因组，还需进一步纳入更多数据。同时，随着其他组学数据的积累和人工智能技术的发展，未来可将这些技术融入平台，提升其功能。总体而言，LoniComp 平台的出现为药用植物基因功能研究开辟了新道路，随着不断完善，有望为生命科学和健康医学领域带来更多突破。

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