Genom evolúció, pangenome
Mi az a pán-genom?
A felhalmozódott bizonyítékok azt mutatják, hogy a faj különböző törzsei közötti eltérés hatalmas lehet. Az egyetlen genom messze nem elég ahhoz, hogy megszerezze az egyetlen faj genetikai információinak teljes képét. A pán-genom tanulmány célja egy faj átfogóbb genomi grafikonjának megszerzése, valamint a tulajdonságok és a genetikai kódok közötti kapcsolat dekódolása azáltal, hogy számos törzs genomját végzi, ami lehetővé teszi a variációk mélyebb és szélesebb bányászatát.
A pán-genomi tanulmány trendei
1. ábra: A pán-genom közzétett kutatási dokumentumainak trendei.
Megjegyzés: Az ábra azt az eredményt mutatja, hogy a „Pan-Genome” -et a Nature, Cell és Science sorozat folyóiratokban közzétett cikkek címeire való átkutatásának kulcsszójaként veszi figyelembe.
a. A több mintából származó olvasmányok egy referenciához igazodnak, és az igazításokat új contig -ekbe összeállítják. Ha ezeket az új kontigokat hozzáadja az eredeti referencia -sorrendhez, akkor egy pangenome referencia felépíthető. A nélkülözhetetlen régiókat az összes olvasás leképezése alapján határozzák meg a pangenómba.
b. A többszörös csatlakozások genomjainak de novo összeszerelése lehetővé teszi a teljes genom igazítási megközelítését a nem adódó genomi régiók azonosításához.
c. A PAN-genom gráfot a teljes genom-igazításból vagy a de novo grafikon-összeállításból lehet készíteni, amely hatékonyan tárolja az adagolható régiók változatát a grafikonon keresztül egyedi útvonalakként.
Hogyan lehet felépíteni egy pán-genomot?
2. ábra: A pán-genom megközelítések összehasonlítása1
a. A több mintából származó olvasmányok egy referenciához igazodnak, és az igazításokat új contig -ekbe összeállítják. Ha ezeket az új kontigokat hozzáadja az eredeti referencia -sorrendhez, akkor egy pangenome referencia felépíthető. A nélkülözhetetlen régiókat az összes olvasás leképezése alapján határozzák meg a pangenómba.
b. A többszörös csatlakozások genomjainak de novo összeszerelése lehetővé teszi a teljes genom igazítási megközelítését a nem adódó genomi régiók azonosításához.
c. A PAN-genom gráfot a teljes genom-igazításból vagy a de novo grafikon-összeállításból lehet készíteni, amely hatékonyan tárolja az adagolható régiók változatát a grafikonon keresztül egyedi útvonalakként.
A közelmúltban közzétett pan-genomok
● Nemi erőszak Pan-genomok2
● Paradicsom-pán-genomok 3
● Rizs Pan -Genome4
● Napraforgó pan-genom5
● szójabab pán-genom 6
● rizs pan-genom7
● Árpa Pan-Genome8
● Búza Pan-Genome9
● cirok pán-genom10
● Phytoplankton Pan-Genome11
Referencia
1. Bayer PE, Golicz AA, Scheben A, Batley J, Edwards D. A Plant Pan-Genomes az új referencia. Nat növények. 2020; 6 (8): 914-920. doi: 10.1038/s41477-020-0733-0
2. JM dal, Guan Z, Hu J, et al. Nyolc kiváló minőségű genom feltárja a pángenom architektúráját és a Brassica napus ökotípus differenciálódását. Nat növények. 2020; 6 (1): 34-45. doi: 10.1038/s41477-019-0577-7
3. Gao L, Gonda I, Sun H, et al. A paradicsomos pán-genom új géneket és egy ritka allélt fedez fel, amely szabályozza a gyümölcs ízét. Nat genet. 2019; 51 (6): 1044-1051. doi: 10.1038/s41588-019-0410-2
4. Zhao Q, Feng Q, Lu H, et al. A pán-genom elemzés kiemeli a tenyésztett és a vad rizs genomi variációjának mértékét [a közzétett korrekció megjelenik a NAT Genetben. 2018 augusztus; 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 napraforgó pán-genom elemzése azt mutatja, hogy a hibridizáció megváltoztatta a géntartalmat és a betegség rezisztenciáját. Nat növények. 2019; 5 (1): 54-62. doi: 10.1038/s41477-018-0329-0
6. Liu Y, Du H, Li P, et al. A vad és termesztett szójabab pán-genomja. Sejt. 2020; 182 (1): 162-176.e13. doi: 10.1016/j.cell.2020.05.023
7. Qin P, Lu H, Du H, et al. A 33 genetikailag sokrétű rizshasználat pán-genom elemzése rejtett genomi variációkat mutat [online közzététel előtt, 2021 május 25-én]. Sejt. 2021; S0092-8674 (21) 00581-X. doi: 10.1016/j.cell.2021.04.046
8. Jayakodi M, Padmarasu S, Haber G, et al. Az árpa pan-genom feltárja a mutációs tenyésztés rejtett örökségét. Természet. 2020; 588 (7837): 284-289. doi: 10.1038/s41586-020-2947-8
9. Walkowiak S, Gao L, Monat C, et al. A többszörös búza genomok feltárják a modern tenyésztés globális variációját. Természet. 2020; 588 (7837): 277-283. doi: 10.1038/s41586-020-2961-x
10. Tao Y, Luo H, Xu J, et al. A termesztett és a vad cirok pán-genomán belüli kiterjedt variáció [online közzétett a nyomtatás előtt, 2021 május 20-án]. Nat növények. 2021; 10.1038 / S41477-021-00925-X. doi: 10.1038/s41477-021-00925-X
11. X rajongó, Qiu H, Han W, et al. A fitoplankton pangenome feltárja a különféle funkciók kiterjedt prokarióta vízszintes génátadását. Sci adv. 2020; 6 (18): EABA0111. Megjelent 2020. április 29. doi: 10.1126/sciadv.aba0111
A postai idő: január-04-2022