EVOLUCIÓN DEL GENOMA, PANGENOMA
¿Qué es el pangenoma?
Las evidencias acumuladas muestran que la variación entre diferentes cepas de una especie puede ser enorme.Un solo genoma está lejos de ser suficiente para obtener el panorama completo de la información genética de una sola especie.El propósito del estudio pangenoma es obtener un gráfico genómico más completo de una especie y decodificar las relaciones entre rasgos y códigos genéticos mediante el ensamblaje del genoma de novo de numerosas cepas, lo que permite una extracción más profunda y amplia de las variaciones.
Tendencias del estudio del pangenoma
Figura 1 Las tendencias de los artículos de investigación publicados sobre Pangenoma.
Nota: La figura muestra el resultado de tomar “pangenoma” como palabra clave para buscar los títulos de artículos publicados en las revistas de las series Nature, Cell y Science.
a.Las lecturas de múltiples muestras se alinean con una referencia y las no alineadas se ensamblan en nuevos contigs.Al agregar estos nuevos contigs a la secuencia de referencia original, se puede construir una referencia de pangenoma.Las regiones prescindibles se determinan basándose en el mapeo de todas las lecturas en el pangenoma.
b.El ensamblaje de novo de los genomas de múltiples muestras permite enfoques de alineación del genoma completo para identificar regiones genómicas prescindibles.
C.Se puede construir un gráfico pangenoma a partir de alineamientos del genoma completo o mediante un ensamblaje de gráficos de novo, que almacena de manera eficiente información variante de regiones prescindibles como rutas únicas a través del gráfico.
¿Cómo construir un pangenoma?
Figura 2 Comparación de enfoques pangenomáticos1
a.Las lecturas de múltiples muestras se alinean con una referencia y las no alineadas se ensamblan en nuevos contigs.Al agregar estos nuevos contigs a la secuencia de referencia original, se puede construir una referencia de pangenoma.Las regiones prescindibles se determinan basándose en el mapeo de todas las lecturas en el pangenoma.
b.El ensamblaje de novo de los genomas de múltiples muestras permite enfoques de alineación del genoma completo para identificar regiones genómicas prescindibles.
C.Se puede construir un gráfico pangenoma a partir de alineamientos del genoma completo o mediante un ensamblaje de gráficos de novo, que almacena de manera eficiente información variante de regiones prescindibles como rutas únicas a través del gráfico.
Pangenomas publicados recientemente
● Pangenomas de violación2
● Pangenomas de tomate 3
● Pan de arroz -genoma4
● Pangenoma del girasol5
● Pangenoma de la soja 6
● Pangenoma del arroz7
● Pangenoma de cebada8
● Pangenoma del trigo9
● Pangenoma del sorgo10
● Pangenoma del fitoplancton11
Referencia
1. Bayer PE, Golicz AA, Scheben A, Batley J, Edwards D. Los pangenomas vegetales son la nueva referencia.Plantas Nat.2020;6(8):914-920.doi:10.1038/s41477-020-0733-0
2. Song JM, Guan Z, Hu J, et al.Ocho genomas de alta calidad revelan la arquitectura pangenomática y la diferenciación de ecotipos de Brassica napus.Plantas Nat.2020;6(1):34-45.doi:10.1038/s41477-019-0577-7
3. Gao L, Gonda I, Sun H, et al.El pangenoma del tomate descubre nuevos genes y un alelo poco común que regula el sabor de la fruta.Nat Genet.2019;51(6):1044-1051.doi:10.1038/s41588-019-0410-2
4. Zhao Q, Feng Q, Lu H, et al.El análisis pangenómico resalta el alcance de la variación genómica en el arroz cultivado y silvestre [la corrección publicada aparece en Nat Genet.Agosto de 2018; 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.El análisis del pangenoma del girasol muestra que la hibridación alteró el contenido genético y la resistencia a las enfermedades.Plantas Nat.2019;5(1):54-62.doi:10.1038/s41477-018-0329-0
6. Liu Y, Du H, Li P, et al.Pangenoma de la soja silvestre y cultivada.Celúla.2020;182(1):162-176.e13.doi:10.1016/j.cell.2020.05.023
7. Qin P, Lu H, Du H, et al.El análisis pangenómico de 33 muestras de arroz genéticamente diversas revela variaciones genómicas ocultas [publicado en línea antes de su impresión, 25 de mayo de 2021].Celúla.2021;S0092-8674(21)00581-X.doi:10.1016/j.cell.2021.04.046
8. Jayakodi M, Padmarasu S, Haberer G, et al.El pangenoma de la cebada revela el legado oculto del mejoramiento por mutaciones.Naturaleza.2020;588(7837):284-289.doi:10.1038/s41586-020-2947-8
9. Walkowiak S, Gao L, Monat C, et al.Múltiples genomas de trigo revelan variaciones globales en el mejoramiento genético moderno.Naturaleza.2020;588(7837):277-283.doi:10.1038/s41586-020-2961-x
10. Tao Y, Luo H, Xu J, et al.Amplia variación dentro del pangenoma del sorgo cultivado y silvestre [publicado en línea antes de su impresión, 20 de mayo de 2021].Plantas Nat.2021;10.1038 / s41477-021-00925-x.doi:10.1038/s41477-021-00925-x
11. Fan X, Qiu H, Han W, et al.El pangenoma del fitoplancton revela una extensa transferencia horizontal de genes procarióticos de diversas funciones.Ciencia avanzada.2020;6(18):eaba0111.Publicado el 29 de abril de 2020. doi:10.1126/sciadv.aba0111
Hora de publicación: 04-ene-2022