ЭВАЛЮЦЫЯ ГЕНОМА, ПАНГЕНОМ
Што такое пангеном?
Назапашаныя дадзеныя паказваюць, што адрозненні паміж рознымі штамамі віду могуць быць велізарнымі.Аднаго геному далёка не дастаткова, каб атрымаць поўную карціну генетычнай інфармацыі аднаго віду.Мэтай пангеномнага даследавання з'яўляецца атрыманне больш поўнага геномнага графіка віду і расшыфроўка ўзаемасувязі паміж прыкметамі і генетычнымі кодамі шляхам зборкі геному de novo шматлікіх штамаў, што дазваляе больш глыбока і шырока аналізаваць варыяцыі.
Тэндэнцыі пангеномных даследаванняў
Малюнак 1 Тэндэнцыі апублікаваных даследчых прац Pan-genome.
Заўвага: на малюнку паказаны вынік выкарыстання «пангенома» ў якасці ключавога слова для пошуку па назвах артыкулаў, апублікаваных у часопісах Nature, Cell і Science.
а.Счытванні з некалькіх узораў выраўноўваюцца па спасылцы, а невыраўнаваныя злучаюцца ў новыя кантыгі.Дадаючы гэтыя новыя кантыгі да зыходнай эталоннай паслядоўнасці, можна пабудаваць спасылку на пангеном.Недапушчальныя вобласці вызначаюцца на аснове адлюстравання ўсіх чытанняў назад у пангеном.
б.Новая зборка геномаў некалькіх узораў дазваляе выкарыстоўваць падыходы да выраўноўвання ўсяго геному для ідэнтыфікацыі неабходных геномных абласцей.
в.Пангеномны графік можа быць пабудаваны з выраўноўвання цэлага геному або з дапамогай зборкі графа de novo, які эфектыўна захоўвае інфармацыю аб варыянтах неабходных рэгіёнаў як унікальныя шляхі праз граф.
Як пабудаваць пангеном?
Малюнак 2. Параўнанне пангеномных падыходаў1
а.Счытванні з некалькіх узораў выраўноўваюцца па спасылцы, а невыраўнаваныя злучаюцца ў новыя кантыгі.Дадаючы гэтыя новыя кантыгі да зыходнай эталоннай паслядоўнасці, можна пабудаваць спасылку на пангеном.Недапушчальныя вобласці вызначаюцца на аснове адлюстравання ўсіх чытанняў назад у пангеном.
б.Новая зборка геномаў некалькіх узораў дазваляе выкарыстоўваць падыходы да выраўноўвання ўсяго геному для ідэнтыфікацыі неабходных геномных абласцей.
в.Пангеномны графік можа быць пабудаваны з выраўноўвання цэлага геному або з дапамогай зборкі графа de novo, які эфектыўна захоўвае інфармацыю аб варыянтах неабходных рэгіёнаў як унікальныя шляхі праз граф.
Нядаўна апублікаваныя пангеномы
● Рапсавыя пангеномы2
● Пангеномы таматаў 3
● Райс Пан -геном4
● Пангеном сланечніка5
● Пан-геном соі 6
● Райс Пангеном7
● Пан-геном ячменю8
● Пангеном пшаніцы9
● Пангеном сорга10
● Пангеном фітапланктону11
Даведка
1. Bayer PE, Golicz AA, Scheben A, Batley J, Edwards D. Plant pan-genomes are the new reference.Нац расліны.2020;6(8):914-920.doi:10.1038/s41477-020-0733-0
2. Song JM, Guan Z, Hu J і інш.Восем высакаякасных геномаў раскрываюць пангеномную архітэктуру і дыферэнцыяцыю экатыпаў Brassica napus.Нац расліны.2020;6(1):34-45.doi:10.1038/s41477-019-0577-7
3. Гао Л, Гонда І, Сун Х і інш.Пангеном памідораў адкрывае новыя гены і рэдкі алель, які рэгулюе фруктовы густ.Нат Генет.2019;51(6):1044-1051.doi:10.1038/s41588-019-0410-2
4. Zhao Q, Feng Q, Lu H і інш.Пангеномны аналіз падкрэслівае ступень геномных варыяцый культурнага і дзікага рысу [апублікаванае выпраўленне з'яўляецца ў Nat Genet.2018 Жнівень;50(8):1196].Нат Генет.2018;50(2):278-284.doi:10.1038/s41588-018-0041-z
5. Hübner S, Bercovich N, Todesco M і інш.Пангеномны аналіз сланечніка паказвае, што гібрыдызацыя змяніла ўтрыманне генаў і ўстойлівасць да хвароб.Нац расліны.2019;5(1):54-62.doi:10.1038/s41477-018-0329-0
6. Лю Ю, Ду Х, Лі П і інш.Пангеном дзікай і культурнай соі.Сотавы.2020;182(1):162-176.e13.doi:10.1016/j.cell.2020.05.023
7. Цынь П, Лу Х, Ду Х і інш.Пангеномны аналіз 33 генетычна разнастайных узораў рысу выяўляе схаваныя геномныя варыяцыі [апублікавана ў Інтэрнэце перад друкам, 25 мая 2021 г.].Сотавы.2021;S0092-8674(21)00581-X.doi:10.1016/j.cell.2021.04.046
8. Джаякодзі М, Падмарасу С, Хаберэр Г і інш.Пангеном ячменю раскрывае схаваную спадчыну мутацыі.Прырода.2020;588(7837):284-289.doi:10.1038/s41586-020-2947-8
9. Walkowiak S, Gao L, Monat C і інш.Множныя геномы пшаніцы выяўляюць глабальныя варыяцыі сучаснай селекцыі.Прырода.2020;588(7837):277-283.doi:10.1038/s41586-020-2961-x
10. Тао І, Луо Х, Сюй Дж і інш.Шырокія варыяцыі ў пангеноме культурнага і дзікага сорга [апублікавана ў інтэрнэце да друку, 20 мая 2021 г.].Нац расліны.2021;10.1038 / s41477-021-00925-x.doi:10.1038/s41477-021-00925-x
11. Фан Х, Цю Х, Хань У і інш.Пангеном фітапланктону выяўляе шырокі пракарыётычны гарызантальны перанос генаў, якія выконваюць розныя функцыі.Sci Adv.2020;6(18):eaba0111.Апублікавана 29 красавіка 2020 г. doi:10.1126/sciadv.aba0111
Час публікацыі: 04 студзеня 2022 г