EVOLUCIÓN DO XENOMA, PANXENOMA
Que é o Pan-genoma?
As evidencias acumuladas mostran que a varianza entre as diferentes cepas dunha especie pode ser enorme. Un só xenoma está lonxe de ser suficiente para obter a imaxe completa da información xenética dunha única especie. O propósito do estudo Pan-xenoma é obter un gráfico xenómico máis completo dunha especie e decodificar as relacións entre os trazos e os códigos xenéticos mediante a realización de ensamblaxe de novo xenoma de numerosas cepas, o que permite unha extracción máis profunda e ampla das variacións.
Estudo de tendencias do xenoma pan
Figura 1 As tendencias dos traballos de investigación publicados sobre Pan-genoma.
Nota: a figura mostra o resultado de tomar "pan-xenoma" como palabra clave para buscar os títulos dos artigos publicados nas revistas da serie Nature, Cell e Science
a. As lecturas de varias mostras alíñanse a unha referencia e as non aliñadas xúntanse en novos contigs. Engadindo estes novos contigs á secuencia de referencia orixinal, pódese construír unha referencia de panxenoma. As rexións prescindibles determínanse en función da asignación de todas as lecturas ao panxenoma.
b. A ensamblaxe de novo dos xenomas de múltiples accesos permite enfoques de aliñamento do xenoma completo para identificar rexións xenómicas prescindibles.
c. Pódese construír un gráfico pan-xenoma a partir de aliñamentos xenómicos completos ou mediante un conxunto de gráficos de novo, que almacena de forma eficiente a información variante de rexións prescindibles como camiños únicos a través do gráfico.
Como construír un Pan-xenoma?
Figura 2 Comparación de enfoques panxenomas1
a. As lecturas de varias mostras alíñanse a unha referencia e as non aliñadas xúntanse en novos contigs. Engadindo estes novos contigs á secuencia de referencia orixinal, pódese construír unha referencia de panxenoma. As rexións prescindibles determínanse en función da asignación de todas as lecturas ao panxenoma.
b. A ensamblaxe de novo dos xenomas de múltiples accesos permite enfoques de aliñamento do xenoma completo para identificar rexións xenómicas prescindibles.
c. Pódese construír un gráfico pan-xenoma a partir de aliñamentos xenómicos completos ou mediante un conxunto de gráficos de novo, que almacena de forma eficiente a información variante de rexións prescindibles como camiños únicos a través do gráfico.
Pan-genomes publicados recentemente
● Panxenomas de violación2
● Panxenomas de tomate 3
● Arroz Pan -xenoma4
● Panxenoma do xirasol5
● Panxenoma da soia 6
● Panxenoma do arroz7
● Panxenoma da cebada8
● Panxenoma do trigo9
● Panxenoma do sorgo10
● Fitoplancto Pan-xenoma11
Referencia
1. Bayer PE, Golicz AA, Scheben A, Batley J, Edwards D. Os panxenomas das plantas son a nova referencia. Plantas Nat. 2020;6(8):914-920. doi:10.1038/s41477-020-0733-0
2. Song JM, Guan Z, Hu J, et al. Oito xenomas de alta calidade revelan a arquitectura panxenómica e a diferenciación de ecotipos de Brassica napus. Plantas Nat. 2020;6(1):34-45. doi:10.1038/s41477-019-0577-7
3. Gao L, Gonda I, Sun H, et al. O pan-xenoma do tomate descobre novos xenes e un alelo raro que regula o sabor das froitas. Nat Genet. 2019;51(6):1044-1051. doi:10.1038/s41588-019-0410-2
4. Zhao Q, Feng Q, Lu H, et al. A análise pan-xenómica destaca o alcance da variación xenómica no arroz cultivado e salvaxe [a corrección publicada aparece en Nat Genet. 2018 agosto;50(8):1196]. Nat Genet. 2018;50(2):278-284. doi:10.1038/s41588-018-0041-z
5. Hübner S, Bercovich N, Todesco M, et al. A análise do xenoma do xirasol mostra que a hibridación alterou o contido xenético e a resistencia ás enfermidades. Plantas Nat. 2019;5(1):54-62. doi:10.1038/s41477-018-0329-0
6. Liu Y, Du H, Li P, et al. Pan-Xenoma da soia silvestre e cultivada. Célula. 2020;182(1):162-176.e13. doi:10.1016/j.cell.2020.05.023
7. Qin P, Lu H, Du H, et al. A análise pan-xenómica de 33 accesos de arroz xeneticamente diversas revela variacións xenómicas ocultas [publicado en liña antes da impresión, o 25 de maio de 2021]. Célula. 2021;S0092-8674(21)00581-X. doi:10.1016/j.cell.2021.04.046
8. Jayakodi M, Padmarasu S, Haberer G, et al. O panxenoma da cebada revela o legado oculto da reprodución de mutacións. Natureza. 2020;588(7837):284-289. doi:10.1038/s41586-020-2947-8
9. Walkowiak S, Gao L, Monat C, et al. Varios xenomas de trigo revelan unha variación global na reprodución moderna. Natureza. 2020;588(7837):277-283. doi:10.1038/s41586-020-2961-x
10. Tao Y, Luo H, Xu J, et al. Ampla variación dentro do panxenoma do sorgo cultivado e salvaxe [publicado en liña antes da impresión, o 20 de maio de 2021]. Plantas Nat. 2021;10.1038/s41477-021-00925-x. doi:10.1038/s41477-021-00925-x
11. Fan X, Qiu H, Han W, et al. O panxenoma do fitoplancto revela unha extensa transferencia horizontal de xenes procariotas de diversas funcións. Sci Adv. 2020;6(18):eaba0111. Publicado o 29 de abril de 2020. doi:10.1126/sciadv.aba0111
Hora de publicación: 04-xan-2022