条形banner-03

ข่าว

วิวัฒนาการของจีโนม แพนเจโนม

แพนจีโนมคืออะไร?

หลักฐานที่สะสมแสดงให้เห็นว่าความแปรปรวนระหว่างสายพันธุ์ที่แตกต่างกันอาจมีขนาดใหญ่มาก จีโนมเพียงตัวเดียวยังไม่เพียงพอในการรับภาพรวมข้อมูลทางพันธุกรรมของสายพันธุ์เดียว วัตถุประสงค์ของการศึกษา Pan-genome คือเพื่อให้ได้กราฟจีโนมของสปีชีส์ที่ครอบคลุมมากขึ้น และถอดรหัสความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะและรหัสพันธุกรรมโดยการประกอบจีโนมเดอโนโวของสายพันธุ์ต่างๆ มากมาย ซึ่งช่วยให้สามารถขุดค้นความแปรผันได้ลึกและกว้างขึ้น

แนวโน้มการศึกษาแพนจีโนม

1

รูปที่ 1 แนวโน้มผลงานวิจัยที่ได้รับการตีพิมพ์ของ Pan-genome
หมายเหตุ: รูปนี้แสดงผลการใช้คำว่า “pan-genome” เป็นคำสำคัญในการค้นหาชื่อบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารชุด Nature, Cell and Science

ก. การอ่านจากตัวอย่างหลายรายการจะถูกจัดแนวให้สอดคล้องกับข้อมูลอ้างอิง และรายการที่ไม่จัดแนวจะถูกประกอบเข้าเป็นชุดใหม่ โดยการเพิ่มส่วนใหม่เหล่านี้เข้ากับลำดับการอ้างอิงดั้งเดิม จะสามารถสร้างการอ้างอิงแพนจีโนมได้ บริเวณที่สามารถจ่ายได้ถูกกำหนดหาตามการทำแผนที่ที่อ่านทั้งหมดกลับไปยังแพนจีโนม

ข. การประกอบจีโนมของภาคยานุวัติหลายครั้งช่วยให้แนวทางการจัดตำแหน่งจีโนมทั้งหมดสามารถระบุบริเวณจีโนมที่สามารถจ่ายได้

ค. กราฟแพนจีโนมสามารถสร้างขึ้นได้จากการจัดแนวจีโนมทั้งหมดหรือโดยการประกอบกราฟเดอโนโว ซึ่งจัดเก็บข้อมูลตัวแปรของภูมิภาคที่สามารถจ่ายได้เป็นเส้นทางเฉพาะผ่านกราฟได้อย่างมีประสิทธิภาพ

จะสร้าง Pan-genome ได้อย่างไร?

2

รูปที่ 2 การเปรียบเทียบวิธีการแพนจีโนม1

ก. การอ่านจากตัวอย่างหลายรายการจะถูกจัดแนวให้สอดคล้องกับข้อมูลอ้างอิง และรายการที่ไม่จัดแนวจะถูกประกอบเข้าเป็นชุดใหม่ โดยการเพิ่มส่วนใหม่เหล่านี้เข้ากับลำดับการอ้างอิงดั้งเดิม จะสามารถสร้างการอ้างอิงแพนจีโนมได้ บริเวณที่สามารถจ่ายได้ถูกกำหนดหาตามการทำแผนที่ที่อ่านทั้งหมดกลับไปยังแพนจีโนม

ข. การประกอบจีโนมของภาคยานุวัติหลายครั้งช่วยให้แนวทางการจัดตำแหน่งจีโนมทั้งหมดสามารถระบุบริเวณจีโนมที่สามารถจ่ายได้

ค. กราฟแพนจีโนมสามารถสร้างขึ้นได้จากการจัดแนวจีโนมทั้งหมดหรือโดยการประกอบกราฟเดอโนโว ซึ่งจัดเก็บข้อมูลตัวแปรของภูมิภาคที่สามารถจ่ายได้เป็นเส้นทางเฉพาะผ่านกราฟได้อย่างมีประสิทธิภาพ

Pan-จีโนมที่เผยแพร่ล่าสุด

● จีโนมข่มขืน2

3

● จีโนมแพนมะเขือเทศ 3

4

● แพนข้าว -จีโนม4

5

● ดอกทานตะวันแพน-จีโนม5

6

● ถั่วเหลืองแพนจีโนม 6

7

● แพน-จีโนมของข้าว7

8

● ข้าวบาร์เลย์แพนจีโนม8

9

● แพนข้าวสาลีจีโนม9

10

● ข้าวฟ่างแพน-จีโนม10

11

● แพลงก์ตอนพืช Pan-จีโนม11

12

อ้างอิง

1. Bayer PE, Golicz AA, Scheben A, Batley J, Edwards D. Plant pan-genomes เป็นข้อมูลอ้างอิงใหม่ แนท แพลนท์. 2020;6(8):914-920. ดอย:10.1038/s41477-020-0733-0

2. เพลง JM, Guan Z, Hu J และคณะ จีโนมคุณภาพสูงแปดชนิดเผยให้เห็นสถาปัตยกรรมแพนจีโนมและความแตกต่างของระบบนิเวศของ Brassica napus แนท แพลนท์. 2020;6(1):34-45. ดอย:10.1038/s41477-019-0577-7

3. Gao L, Gonda I, Sun H และคณะ จีโนมของมะเขือเทศเผยให้เห็นยีนใหม่และอัลลีลที่หายากซึ่งควบคุมรสชาติของผลไม้ แนท เจเน็ต. 2019;51(6):1044-1051. ดอย:10.1038/s41588-019-0410-2

4. Zhao Q, Feng Q, Lu H และคณะ การวิเคราะห์แบบแพนจีโนมเน้นถึงขอบเขตของความแปรผันของจีโนมในข้าวที่ปลูกและข้าวป่า [การแก้ไขที่เผยแพร่ปรากฏใน Nat Genet 2018 ส.ค.;50(8):1196]. แนท เจเน็ต. 2018;50(2):278-284. ดอย:10.1038/s41588-018-0041-z

5. ฮับเนอร์ เอส, เบอร์โควิช เอ็น, โทเดสโก เอ็ม และคณะ การวิเคราะห์จีโนมของดอกทานตะวันแสดงให้เห็นว่าการผสมพันธุ์เปลี่ยนแปลงปริมาณยีนและความต้านทานโรค แนท แพลนท์. 2019;5(1):54-62. ดอย:10.1038/s41477-018-0329-0

6. Liu Y, Du H, Li P และคณะ Pan-Genome ของถั่วเหลืองป่าและถั่วเหลืองที่เพาะปลูก เซลล์ 2020;182(1):162-176.e13. ดอย:10.1016/j.cell.2020.05.023

7. Qin P, Lu H, Du H และคณะ การวิเคราะห์แบบรวมจีโนมของข้าวที่มีความหลากหลายทางพันธุกรรม 33 ชนิดเผยให้เห็นความแปรผันของจีโนมที่ซ่อนอยู่ [เผยแพร่ออนไลน์ก่อนพิมพ์ 25 พฤษภาคม 2564] เซลล์ 2021;S0092-8674(21)00581-X. ดอย:10.1016/j.cell.2021.04.046

8. Jayakodi M, Padmarasu S, Haberer G, และคณะ จีโนมข้าวบาร์เลย์เผยให้เห็นมรดกที่ซ่อนอยู่ของการผสมพันธุ์กลายพันธุ์ ธรรมชาติ. 2020;588(7837):284-289. ดอย:10.1038/s41586-020-2947-8

9. Walkowiak S, Gao L, Monat C และคณะ จีโนมของข้าวสาลีหลายชนิดเผยให้เห็นการเปลี่ยนแปลงทั่วโลกในการปรับปรุงพันธุ์สมัยใหม่ ธรรมชาติ. 2020;588(7837):277-283. ดอย:10.1038/s41586-020-2961-x

10. เต๋า วาย, ลัว เอช, ซู เจ และคณะ ความแปรผันที่กว้างขวางภายในจีโนมของแพนจีโนมของข้าวฟ่างที่ได้รับการปลูกฝังและข้าวฟ่างป่า [เผยแพร่ออนไลน์ก่อนพิมพ์ 20 พฤษภาคม 2021] แนท แพลนท์. 2021;10.1038 / s41477-021-00925-x. ดอย:10.1038/s41477-021-00925-x

11. แฟน X, Qiu H, Han W และอื่นๆ แพลงก์ตอนพืช pangenome เผยการถ่ายโอนยีนโปรคาริโอตแนวนอนอย่างกว้างขวางของการทำงานที่หลากหลาย วิทยาศาสตรบัณฑิต 2020;6(18):eaba0111. Published 2020 เมษายน 29. doi:10.1126/sciadv.aba0111


เวลาโพสต์: Jan-04-2022

ส่งข้อความของคุณถึงเรา: