Genoom Evolution, Pangenoom
Wat is pan-genoom?
Opgebouwde bewijzen tonen aan dat variantie tussen verschillende spanningen van een soort enorm kan zijn. Eén enkel genoom is verre van genoeg om het hele beeld te krijgen van genetische informatie van een enkele soort. Het doel van Pan-Genome Study is om een meer uitgebreide genomische grafiek van een soort te verkrijgen en de relaties tussen eigenschappen en genetische codes te decoderen door genoom de novo-assemblage van talloze stammen uit te voeren, waardoor een diepere en bredere mijnbouw van de variaties mogelijk is.
Trends van Pan-Genome Study
Figuur 1 De trends van gepubliceerde onderzoekspapers van pan-genoom.
Opmerking: de figuur toont het resultaat van het nemen van "pan-genoom" als het sleutelwoord om de titels van artikelen te zoeken die zijn gepubliceerd in Nature, Cell and Science Series Journals
A. Lezen van meerdere monsters worden uitgelijnd met een referentie en niet -uitgelijnde worden geassembleerd in nieuwe contigs. Door deze nieuwe contigs toe te voegen aan de originele referentiesequentie, kan een pangenoomreferentie worden geconstrueerd. Afwijkbare regio's worden bepaald op basis van het in kaart brengen van alle lezingen terug naar het pangenoom.
B. De novo -assemblage van de genomen van meerdere accessies maakt hele genoomuitlijningsbenaderingen mogelijk om divertable genomische regio's te identificeren.
C. Een pan-genoomgrafiek kan worden geconstrueerd uit gehele genoomuitlijningen of door de novo-grafiekassemblage, die efficiënt variantinformatie opslaat van dispenseerbare gebieden als unieke paden door de grafiek.
Hoe een pan-genoom te construeren?
Figuur 2 Vergelijking van pan-genoombenaderingen1
A. Lezen van meerdere monsters worden uitgelijnd met een referentie en niet -uitgelijnde worden geassembleerd in nieuwe contigs. Door deze nieuwe contigs toe te voegen aan de originele referentiesequentie, kan een pangenoomreferentie worden geconstrueerd. Afwijkbare regio's worden bepaald op basis van het in kaart brengen van alle lezingen terug naar het pangenoom.
B. De novo -assemblage van de genomen van meerdere accessies maakt hele genoomuitlijningsbenaderingen mogelijk om divertable genomische regio's te identificeren.
C. Een pan-genoomgrafiek kan worden geconstrueerd uit gehele genoomuitlijningen of door de novo-grafiekassemblage, die efficiënt variantinformatie opslaat van dispenseerbare gebieden als unieke paden door de grafiek.
Onlangs gepubliceerde pan-genomes
● Verkrachting Pan-genomes2
● Tomatenpan-genomes 3
● Rijstpan -Genoom4
● Sunflower pan-genoom5
● Soja-pan-genoom 6
● Rijst pan-genoom7
● Gerstop-genoom8
● Tarwe pan-genoom9
● Sorghum pan-genoom10
● Fytoplankton pan-genoom11
Referentie
1. Bayer PE, Golicz AA, Scheben A, Batley J, Edwards D. Plant Pan-Genomes zijn de nieuwe referentie. Nat -planten. 2020; 6 (8): 914-920. doi: 10.1038/s41477-020-0733-0
2. Song JM, Guan Z, Hu J, et al. Acht hoogwaardige genomen onthullen pan-genoomarchitectuur en ecotype differentiatie van Brassica Napus. Nat -planten. 2020; 6 (1): 34-45. doi: 10.1038/s41477-019-0577-7
3. Gao L, Gonda I, Sun H, et al. Het tomatenpan-genoom onthult nieuwe genen en een zeldzaam allel dat fruitsmaak reguleert. Nat Genet. 2019; 51 (6): 1044-1051. doi: 10.1038/s41588-019-0410-2
4. Zhao Q, Feng Q, Lu H, et al. Pan-genoomanalyse benadrukt de mate van genomische variatie in gekweekte en wilde rijst [gepubliceerde correctie verschijnt in NAT Genet. 2018 augustus; 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. Zonnebloem pan-genoomanalyse toont aan dat hybridisatie-geninhoud en ziektebestendigheid veranderde. Nat -planten. 2019; 5 (1): 54-62. doi: 10.1038/s41477-018-0329-0
6. Liu Y, Du H, Li P, et al. Pan-genoom van wilde en gecultiveerde sojabonen. Cel. 2020; 182 (1): 162-176.E13. doi: 10.1016/j.cell.2020.05.023
7. Qin P, Lu H, Du H, et al. Pan-genoomanalyse van 33 genetisch diverse rijstaccessies onthult verborgen genomische variaties [online gepubliceerd vóór print, 2021 25 mei]. Cel. 2021; S0092-8674 (21) 00581-X. doi: 10.1016/j.cell.2021.04.046
8. Jayakodi M, Padmarasu S, Haberer G, et al. Het gerstpan-genoom onthult de verborgen erfenis van mutatiebokken. Natuur. 2020; 588 (7837): 284-289. doi: 10.1038/s41586-020-2947-8
9. Walkowiak S, Gao L, Monat C, et al. Meerdere tarwe -genomen onthullen wereldwijde variatie in moderne fokkerij. Natuur. 2020; 588 (7837): 277-283. doi: 10.1038/s41586-020-2961-X
10. Tao Y, Luo H, Xu J, et al. Uitgebreide variatie in het pan-genoom van gecultiveerd en wilde sorghum [online gepubliceerd vóór print, 2021 20 mei]. Nat -planten. 2021; 10.1038 / S41477-021-00925-X. doi: 10.1038/S41477-021-00925-X
11. Fan X, Qiu H, Han W, et al. Phytoplankton pangenoom onthult uitgebreide prokaryotische horizontale genoverdracht van diverse functies. Sci Adv. 2020; 6 (18): EABA0111. Gepubliceerd 2020 april 29. DOI: 10.1126/sciadv.aba0111
Posttijd: Jan-04-2022