Vývoj genómu, pangenóm
Čo je to Pan-Genome?
Akumulované dôkazy ukazujú, že rozptyl medzi rôznymi kmeňmi druhu môže byť obrovský. Jeden jediný genóm nie je ani zďaleka dostatočný na to, aby získal celý obraz genetických informácií jedného druhu. Účelom štúdie pan-genómu je získať komplexnejší genomický graf druhu a dekódovať vzťahy medzi znakmi a genetickými kódmi vykonávaním genómu de novo zostavenie mnohých kmeňov, čo umožňuje hlbšiu a širšiu ťažbu variácií.
Trendy štúdie pan-genómu
Obrázok 1 Trendy publikovaných výskumných prác Pan-Genome.
Poznámka: Obrázok ukazuje výsledok „pan-genómu“ ako kľúčového slova na vyhľadávanie titulov článkov publikovaných v časopisoch Nature, Cell a Science Series Journals
a. Čítanie z viacerých vzoriek sú zarovnané s referenčnými a nezmenenými sú zostavené do nových kontigov. Pridaním týchto nových kontigov do pôvodnej referenčnej sekvencie je možné skonštruovať referenciu pangenómu. Demonštrovateľné oblasti sú určené na základe mapovania všetkých čítaní späť k pangenómu.
b. De novo zostavenie genómov viacerých prístupov umožňuje prístupy celého genómu na identifikáciu dispenzateľných genomických oblastí.
c. Graf pan-genómu sa môže skonštruovať z celého zarovnania genómu alebo zostavením grafu de novo, ktorý efektívne ukladá variantné informácie o dispenzačných oblastiach ako jedinečné cesty cez graf.
Ako postaviť pan-genome?
Obrázok 2 Porovnanie prístupov pan-genómu1
a. Čítanie z viacerých vzoriek sú zarovnané s referenčnými a nezmenenými sú zostavené do nových kontigov. Pridaním týchto nových kontigov do pôvodnej referenčnej sekvencie je možné skonštruovať referenciu pangenómu. Demonštrovateľné oblasti sú určené na základe mapovania všetkých čítaní späť k pangenómu.
b. De novo zostavenie genómov viacerých prístupov umožňuje prístupy celého genómu na identifikáciu dispenzateľných genomických oblastí.
c. Graf pan-genómu sa môže skonštruovať z celého zarovnania genómu alebo zostavením grafu de novo, ktorý efektívne ukladá variantné informácie o dispenzačných oblastiach ako jedinečné cesty cez graf.
Nedávno publikované panenomy
● Znásilnenie panenómov2
● Pan-genomy paradajok 3
● Ryžová panvica -Genome4
● Slnečnicový pane-genóm5
● Pan-genóm sóje 6
● Pan-genóm ryže7
● Pan-Genome jačmeňa8
● pšeničný pan-genóm9
● Pan-genóm ciroku10
● Phytoplanktón Pan-Genome11
Referencia
1. Bayer PE, Gollicz AA, Scheben A, Batley J, Edwards D. Pan-Genomes Panady sú novým odkazom. Rastliny NAT. 2020; 6 (8): 914-920. doi: 10,1038/s41477-020-0733-0
2. Song JM, Guan Z, Hu J, a kol. Osem vysoko kvalitných genómov odhaľuje architektúru pan-genómu a diferenciáciu ekotypu Brassica napus. Rastliny NAT. 2020; 6 (1): 34-45. doi: 10,1038/s41477-019-0577-7
3. Gao L, Gonda I, Sun H, a kol. Pan-genome paradajky odhaľuje nové gény a vzácna alela regulujúca ovocnú chuť. NAT GENET. 2019; 51 (6): 1044-1051. doi: 10,1038/s41588-019-0410-2
4. Zhao Q, Feng Q, Lu H, a kol. Analýza pan-genómu zdôrazňuje rozsah genomických variácií v kultivovanej a divokej ryži [publikovaná korekcia sa objavuje v NAT Genet. 2018 august; 50 (8): 1196]. NAT GENET. 2018; 50 (2): 278-284. doi: 10,1038/s41588-018-0041-Z
5. Hübner S, Bercovich N, Todesco M, a kol. Analýza slnečnicovej pane-genómu ukazuje, že hybridizácia zmenila obsah génov a rezistenciu na choroby. Rastliny NAT. 2019; 5 (1): 54-62. doi: 10,1038/s41477-018-0329-0
6. Liu Y, Du H, Li P, a kol. Pan-Genome divých a kultivovaných sójových bôbov. Bunka. 2020; 182 (1): 162-176.E13. doi: 10.1016/j.cell.2020.05.023
7. Qin P, Lu H, Du H, a kol. Pan-genómová analýza 33 geneticky rozmanitých prístupov ryže odhaľuje skryté genomické variácie [publikované online pred tlačou, 2021 máj 25]. Bunka. 2021; S0092-8674 (21) 00581-X. doi: 10.1016/j.cell.2021.04.046
8. Jayakodi M, Padmarasu S, Haberer G, a kol. Pan-Genome jačmeňa odhaľuje skryté dedičstvo šľachtenia mutácií. Povaha. 2020; 588 (7837): 284-289. doi: 10,1038/s41586-020-2947-8
9. Walowiak S, Gao L, Monat C, a kol. Viaceré pšeničné genómy odhaľujú globálne variácie moderného šľachtenia. Povaha. 2020; 588 (7837): 277-283. doi: 10,1038/s41586-020-2961-x
10. Tao Y, Luo H, Xu J, a kol. Rozsiahle variácie v paneli Pan-Genome kultivovaného a divokého ciroku [publikované online pred tlačou, 2021 20. mája]. Rastliny NAT. 2021; 10,1038 / S41477-021-00925-X. doi: 10,1038/s41477-021-00925-x
11. Fan X, Qiu H, Han W, a kol. Fytoplanktón panenóm odhaľuje rozsiahly prokaryotický horizontálny prenos génových génov s rôznymi funkciami. Sci Adv. 2020; 6 (18): EABA0111. Publikované 2020 29. apríla.
Čas príspevku: január-04-2022