Genomutveckling, Pangenome
Vad är Pan-Genome?
Ackumulerade bevis visar att varians mellan olika stammar av en art kan vara enorma. Ett enda genom är tillräckligt långt ifrån för att få hela bilden av genetisk information om en enda art. Syftet med Pan-Genome-studien är att få en mer omfattande genomisk graf över en art och avkoda förhållandena mellan egenskaper och genetiska koder genom att genomföra genom de novo-montering av många stammar, vilket möjliggör en djupare och bredare gruvdrift av variationerna.
Trender av pan-genomstudie
Figur 1 Trenderna för publicerade forskningsartiklar från Pan-Genome.
Obs: Figuren visar resultatet av att ta ”Pan-Genome” som nyckelord för att söka i titlarna på artiklar som publiceras i Nature, Cell and Science Series Journals
a. Läsningar från flera prover är i linje med en referens och ojusterade är monterade i nya kontig. Genom att lägga till dessa nya contigs till den ursprungliga referenssekvensen kan en pangenomreferens konstrueras. Dispenserbara regioner bestäms baserat på kartläggning av alla läsningar tillbaka till pangenomen.
b. De novo -montering av genomerna i flera anslutningar gör det möjligt för hela genominriktningsmetoder för att identifiera dispenserbara genomiska regioner.
c. En pangenomdiagram kan konstrueras av hela genominriktningar eller genom de novo grafmontering, som effektivt lagrar variant information om dispenserbara regioner som unika vägar genom grafen.
Hur konstruerar man en pan-genom?
Figur 2 Jämförelse av pan-genommetoder1
a. Läsningar från flera prover är i linje med en referens och ojusterade är monterade i nya kontig. Genom att lägga till dessa nya contigs till den ursprungliga referenssekvensen kan en pangenomreferens konstrueras. Dispenserbara regioner bestäms baserat på kartläggning av alla läsningar tillbaka till pangenomen.
b. De novo -montering av genomerna i flera anslutningar gör det möjligt för hela genominriktningsmetoder för att identifiera dispenserbara genomiska regioner.
c. En pangenomdiagram kan konstrueras av hela genominriktningar eller genom de novo grafmontering, som effektivt lagrar variant information om dispenserbara regioner som unika vägar genom grafen.
Nyligen publicerade pan-genomer
● Våldtäkt2
● Tomatpanomer 3
● Rice Pan -Genome4
● Solros Pan-Genome5
● Sojabönpanom 6
● Rispanom7
● Barnpanom8
● Vete Pan-Genome9
● Sorghum Pan-Genome10
● Fytoplankton Pan-Genome11
Hänvisning
1. Bayer PE, Golicz AA, Scheben A, Batley J, Edwards D. Plant Pan-Genomes är den nya referensen. Nat växter. 2020; 6 (8): 914-920. doi: 10.1038/s41477-020-0733-0
2. Song JM, Guan Z, Hu J, et al. Åtta genom av hög kvalitet avslöjar pan-genomarkitektur och ekotypdifferentiering av Brassica napus. Nat växter. 2020; 6 (1): 34-45. doi: 10.1038/s41477-019-0577-7
3. Gao L, Gonda I, Sun H, et al. Tomatpanomen upptäcker nya gener och en sällsynt allel som reglerar fruktsmak. Nat Genet. 2019; 51 (6): 1044-1051. doi: 10.1038/s41588-019-0410-2
4. Zhao Q, Feng Q, Lu H, et al. Pan-Genome-analys belyser omfattningen av genomisk variation i odlat och vilda ris [publicerad korrigering visas i Nat Genet. 2018 aug; 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. Solrospanomanalys visar att hybridisering förändrade geninnehåll och sjukdomsresistens. Nat växter. 2019; 5 (1): 54-62. doi: 10.1038/s41477-018-0329-0
6. Liu Y, Du H, Li P, et al. Pangenom av vilda och odlade sojabönor. Cell. 2020; 182 (1): 162-176.E13. doi: 10.1016/j.cell.2020.05.023
7. Qin P, Lu H, Du H, et al. Pan-Genome-analys av 33 genetiskt olika risanpassningar avslöjar dolda genomiska variationer [publicerad online före tryck, 2021 25 maj]. Cell. 2021; S0092-8674 (21) 00581-X. doi: 10.1016/j.cell.2021.04.046
8. Jayakodi M, Padmarasu S, Haberer G, et al. Korns pan-genom avslöjar den dolda arvet från mutation. Natur. 2020; 588 (7837): 284-289. doi: 10.1038/s41586-020-2947-8
9. Walkowiak S, Gao L, Monat C, et al. Flera vetegenom avslöjar den globala variationen i modern avel. Natur. 2020; 588 (7837): 277-283. doi: 10.1038/s41586-020-2961-x
10. Tao Y, Luo H, Xu J, et al. Omfattande variation inom pan-genomet av odlad och vild sorghum [publicerad online före tryck, 2021 20 maj]. Nat växter. 2021; 10.1038 / s41477-021-00925-x. doi: 10.1038/s41477-021-00925-x
11. Fan X, Qiu H, Han W, et al. Fytoplankton Pangenome avslöjar omfattande prokaryotisk horisontell genöverföring av olika funktioner. Sci Adv. 2020; 6 (18): EABA0111. Publicerad 2020 29 april. DOI: 10.1126/Sciadv.Aba0111
Posttid: Jan-04-2022