Ebolusyon ng Genome, Pangenome
Ano ang pan-genome?
Ang mga naipon na ebidensya ay nagpapakita na ang pagkakaiba -iba sa pagitan ng iba't ibang mga strain ng isang species ay maaaring malaki. Ang isang solong genome ay malayo sa sapat upang makuha ang buong larawan ng genetic na impormasyon ng isang solong species. Ang layunin ng pag-aaral ng pan-genome ay upang makakuha ng isang mas komprehensibong genomic graph ng isang species at mabasa ang mga ugnayan sa pagitan ng mga ugali at genetic code sa pamamagitan ng pagsasagawa ng genome de novo pagpupulong ng maraming mga strain, na nagbibigay-daan sa isang mas malalim at mas malawak na pagmimina ng mga pagkakaiba-iba.
Mga uso ng pag-aaral ng pan-genome
Larawan 1 Ang mga uso ng nai-publish na mga papeles ng pananaliksik ng pan-genome.
Tandaan: Ipinapakita ng figure ang resulta ng pagkuha ng "pan-genome" bilang pangunahing salita upang maghanap sa mga pamagat ng mga artikulo na nai-publish sa mga journal ng kalikasan, cell at agham
a. Ang mga pagbabasa mula sa maraming mga sample ay nakahanay sa isang sanggunian at ang mga hindi naka -ignigned ay natipon sa mga contigs ng nobela. Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga nobelang contigs na ito sa orihinal na pagkakasunud -sunod ng sanggunian, maaaring itayo ang isang sangguniang pangenome. Natutukoy ang mga dispensable na rehiyon batay sa pagma -map sa lahat ng pagbabasa pabalik sa pangenome.
b. Ang pagpupulong ng De novo ng mga genom ng maraming pag -access ay nagbibigay -daan sa buong diskarte sa pag -align ng genome upang makilala ang mga dispensable na genomic na rehiyon.
c. Ang isang pan-genome na graph ay maaaring itayo mula sa buong genome alignment o sa pamamagitan ng de novo graph pagpupulong, na mahusay na nag-iimbak ng variant na impormasyon ng mga dispensable na rehiyon bilang natatanging mga landas sa pamamagitan ng graph.
Paano bumuo ng isang pan-genome?
Larawan 2 Paghahambing ng mga diskarte sa pan-genome1
a. Ang mga pagbabasa mula sa maraming mga sample ay nakahanay sa isang sanggunian at ang mga hindi naka -ignigned ay natipon sa mga contigs ng nobela. Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga nobelang contigs na ito sa orihinal na pagkakasunud -sunod ng sanggunian, maaaring itayo ang isang sangguniang pangenome. Natutukoy ang mga dispensable na rehiyon batay sa pagma -map sa lahat ng pagbabasa pabalik sa pangenome.
b. Ang pagpupulong ng De novo ng mga genom ng maraming pag -access ay nagbibigay -daan sa buong diskarte sa pag -align ng genome upang makilala ang mga dispensable na genomic na rehiyon.
c. Ang isang pan-genome na graph ay maaaring itayo mula sa buong genome alignment o sa pamamagitan ng de novo graph pagpupulong, na mahusay na nag-iimbak ng variant na impormasyon ng mga dispensable na rehiyon bilang natatanging mga landas sa pamamagitan ng graph.
Kamakailan-lamang na nai-publish na mga pan-genom
● Rape pan-genomes2
● Tomato pan-genomes 3
● Rice pan -genome4
● Sunflower pan-genome5
● Soybean pan-genome 6
● Rice Pan-Genome7
● Barley Pan-Genome8
● Wheat pan-genome9
● Sorghum pan-genome10
● Phytoplankton Pan-Genome11
Sanggunian
1. Bayer PE, Golicz AA, Scheben A, Batley J, Edwards D. Ang mga pan-genom ng halaman ay ang bagong sanggunian. Nat halaman. 2020; 6 (8): 914-920. doi: 10.1038/s41477-020-0733-0
2. Song JM, Guan Z, Hu J, et al. Walong de-kalidad na genomes ang nagbubunyag ng pan-genome na arkitektura at pagkita ng ecotype ng Brassica napus. Nat halaman. 2020; 6 (1): 34-45. doi: 10.1038/s41477-019-0577-7
3. Gao L, Gonda I, Sun H, et al. Ang kamatis na pan-genome ay hindi nakakakita ng mga bagong gen at isang bihirang allele na nag-regulate ng lasa ng prutas. Nat Genet. 2019; 51 (6): 1044-1051. doi: 10.1038/s41588-019-0410-2
4. Zhao Q, Feng Q, Lu H, et al. Ang pagsusuri ng pan-genome ay nagtatampok ng lawak ng pagkakaiba-iba ng genomic sa nilinang at ligaw na bigas [nai-publish na pagwawasto ay lilitaw sa 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. Ang pagsusuri ng sunflower pan-genome ay nagpapakita na ang pag-hybrid ay nagbago ng nilalaman ng gene at paglaban sa sakit. Nat halaman. 2019; 5 (1): 54-62. doi: 10.1038/s41477-018-0329-0
6. Liu Y, Du H, Li P, et al. Pan-genome ng ligaw at nilinang mga soybeans. Cell 2020; 182 (1): 162-176.e13. doi: 10.1016/j.cell.2020.05.023
7. Qin P, Lu H, Du H, et al. Ang pagsusuri ng pan-genome ng 33 genetically magkakaibang mga pag-access sa bigas ay nagpapakita ng mga nakatagong pagkakaiba-iba ng genomic [nai-publish online nang maaga sa pag-print, 2021 Mayo 25]. Cell 2021; S0092-8674 (21) 00581-x. doi: 10.1016/j.cell.2021.04.046
8. Jayakodi M, Padmarasu S, Haberer G, et al. Inihayag ng barley pan-genome ang nakatagong pamana ng pag-aanak ng mutation. Kalikasan. 2020; 588 (7837): 284-289. doi: 10.1038/s41586-020-2947-8
9. Walkowiak S, Gao L, Monat C, et al. Ang maramihang mga genom ng trigo ay nagpapakita ng pandaigdigang pagkakaiba -iba sa modernong pag -aanak. Kalikasan. 2020; 588 (7837): 277-283. doi: 10.1038/s41586-020-2961-x
10. Tao Y, Luo H, Xu J, et al. Malawak na pagkakaiba-iba sa loob ng pan-genome ng nilinang at ligaw na sorghum [nai-publish online nang maaga sa pag-print, 2021 Mayo 20]. Nat halaman. 2021; 10.1038 / s41477-021-00925-x. doi: 10.1038/s41477-021-00925-x
11. Fan X, Qiu H, Han W, et al. Inihayag ng Phytoplankton Pangenome ang malawak na prokaryotic na pahalang na paglipat ng gene ng magkakaibang mga pag -andar. Sci adv. 2020; 6 (18): EABA0111. Nai -publish 2020 Abril 29. DOI: 10.1126/sciadv.aba0111
Oras ng Mag-post: Jan-04-2022