EVOLÚCIA GENOMU, PANGENOM
Čo je pan-genóm?
Nahromadené dôkazy ukazujú, že rozdiely medzi rôznymi kmeňmi druhu môžu byť obrovské.Jeden jediný genóm ani zďaleka nestačí na získanie celkového obrazu genetickej informácie jedného druhu.Účelom štúdie Pan-genómu je získať komplexnejší genómový graf druhu a dekódovať vzťahy medzi znakmi a genetickými kódmi vykonaním de novo zostavenia genómu mnohých kmeňov, čo umožňuje hlbšiu a širšiu ťažbu variácií.
Trendy štúdia pangenómu
Obrázok 1 Trendy publikovaných výskumných prác Pan-genómu.
Poznámka: Obrázok ukazuje výsledok použitia výrazu „pan-genome“ ako kľúčového slova pri vyhľadávaní v názvoch článkov publikovaných v časopisoch zo série Nature, Cell a Science
a.Čítania z viacerých vzoriek sú zarovnané s referenciou a nezarovnané sú zostavené do nových kontigov.Pridaním týchto nových kontigov k pôvodnej referenčnej sekvencii je možné vytvoriť odkaz na pangenóm.Nahraditeľné oblasti sú určené na základe mapovania všetkých čítaní späť do pangenómu.
b.De novo zostavenie genómov viacnásobných prístupov umožňuje prístupy zarovnania celého genómu na identifikáciu nevyhnutných genómových oblastí.
c.Pan-genómový graf možno skonštruovať zo zarovnaní celého genómu alebo zostavením grafu de novo, ktoré efektívne ukladá informácie o variantoch disponibilných oblastí ako jedinečné cesty cez graf.
Ako vytvoriť pan-genóm?
Obrázok 2 Porovnanie pan-genómových prístupov1
a.Čítania z viacerých vzoriek sú zarovnané s referenciou a nezarovnané sú zostavené do nových kontigov.Pridaním týchto nových kontigov k pôvodnej referenčnej sekvencii je možné vytvoriť odkaz na pangenóm.Nahraditeľné oblasti sú určené na základe mapovania všetkých čítaní späť do pangenómu.
b.De novo zostavenie genómov viacnásobných prístupov umožňuje prístupy zarovnania celého genómu na identifikáciu nevyhnutných genómových oblastí.
c.Pan-genómový graf možno skonštruovať zo zarovnaní celého genómu alebo zostavením grafu de novo, ktoré efektívne ukladá informácie o variantoch disponibilných oblastí ako jedinečné cesty cez graf.
Nedávno publikované pan-genómy
● Pan-genómy znásilnenia2
● Pan-genómy paradajok 3
● Genóm ryžovej panvice4
● Pan-genóm slnečnice5
● Pan-genóm sóje 6
● Pan-genóm ryže7
● Pan-genóm jačmeňa8
● Pan-genóm pšenice9
● Pan-genóm ciroku10
● Pan-genóm fytoplanktónu11
Odkaz
1. Bayer PE, Golicz AA, Scheben A, Batley J, Edwards D. Novou referenciou sú pangenómy rastlín.Rastliny Nat.2020; 6 (8): 914-920.doi:10.1038/s41477-020-0733-0
2. Song JM, Guan Z, Hu J, et al.Osem vysoko kvalitných genómov odhaľuje pan-genómovú architektúru a ekotypovú diferenciáciu Brassica napus.Rastliny Nat.2020; 6 (1): 34-45.doi:10.1038/s41477-019-0577-7
3. Gao L, Gonda I, Sun H a kol.Pan-genóm paradajok odhaľuje nové gény a vzácnu alelu regulujúcu ovocnú chuť.Nat Genet.2019;51(6):1044-1051.doi:10.1038/s41588-019-0410-2
4. Zhao Q, Feng Q, Lu H a kol.Pan-genómová analýza zdôrazňuje rozsah genómových variácií v kultivovanej a divokej ryži [publikovaná oprava sa objavuje v Nat Genet.2018 august;50(8):1196].Nat Genet.2018;50(2):278-284.doi:10.1038/s41588-018-0041-z
5. Hübner S, Bercovich N, Todesco M, a kol.Analýza pan-genómu slnečnice ukazuje, že hybridizácia zmenila obsah génov a odolnosť voči chorobám.Rastliny Nat.2019; 5 (1): 54-62.doi:10.1038/s41477-018-0329-0
6. Liu Y, Du H, Li P a kol.Pan-genóm divokých a pestovaných sójových bôbov.Bunka.2020;182(1):162-176.e13.doi:10.1016/j.cell.2020.05.023
7. Qin P, Lu H, Du H a kol.Pan-genómová analýza 33 geneticky odlišných prírastkov ryže odhaľuje skryté genómové variácie [publikované online pred tlačou, 25. mája 2021].Bunka.2021;S0092-8674(21)00581-X.doi:10.1016/j.cell.2021.04.046
8. Jayakodi M, Padmarasu S, Haberer G, a kol.Pan-genóm jačmeňa odhaľuje skryté dedičstvo šľachtenia mutácií.Príroda.2020; 588 (7837): 284-289.doi:10.1038/s41586-020-2947-8
9. Walkowiak S, Gao L, Monat C, a kol.Viaceré genómy pšenice odhaľujú globálne variácie v modernom šľachtení.Príroda.2020; 588 (7837): 277-283.doi:10.1038/s41586-020-2961-x
10. Tao Y, Luo H, Xu J a kol.Rozsiahla variácia v rámci pangenómu pestovaného a divokého ciroku [publikované online pred tlačou, 20. mája 2021].Rastliny Nat.2021;10.1038 / s41477-021-00925-x.doi:10.1038/s41477-021-00925-x
11. Fan X, Qiu H, Han W, a kol.Pangenóm fytoplanktónu odhaľuje rozsiahly prokaryotický horizontálny génový prenos rôznych funkcií.Sci Adv.2020;6(18):eaba0111.Zverejnené 29. apríla 2020 doi:10.1126/sciadv.aba0111
Čas odoslania: Jan-04-2022