EVOLUCIÓ DEL GENOMA, PANGENOMA
Què és el Pan-genoma?
Les evidències acumulades mostren que la variació entre diferents soques d'una espècie pot ser enorme.Un sol genoma està lluny de ser suficient per obtenir la imatge completa de la informació genètica d'una sola espècie.L'objectiu de l'estudi Pan-genoma és obtenir un gràfic genòmic més complet d'una espècie i descodificar les relacions entre trets i codis genètics mitjançant la realització d'un muntatge de nou genoma de nombroses soques, que permet una extracció més profunda i àmplia de les variacions.
Tendències de l'estudi pan-genoma
Figura 1 Les tendències dels articles de recerca publicats de Pan-genoma.
Nota: la figura mostra el resultat de prendre "pan-genoma" com a paraula clau per cercar els títols dels articles publicats a les revistes de les sèries Nature, Cell and Science
a.Les lectures de diverses mostres s'alineen amb una referència i les no alineades s'ajunten en nous contigs.Afegint aquests nous contigs a la seqüència de referència original, es pot construir una referència del pangenoma.Les regions prescindibles es determinen en funció del mapa de totes les lectures al pangenoma.
b.El muntatge de novo dels genomes de múltiples accessions permet enfocaments d'alineació del genoma sencer per identificar regions genòmiques prescindibles.
c.Es pot construir un gràfic pan-genoma a partir d'alineacions del genoma sencer o mitjançant un muntatge de gràfics de novo, que emmagatzema de manera eficient la informació variant de les regions prescindibles com a camins únics a través del gràfic.
Com construir un Pan-genoma?
Figura 2 Comparació dels enfocaments pan-genomes1
a.Les lectures de diverses mostres s'alineen amb una referència i les no alineades s'ajunten en nous contigs.Afegint aquests nous contigs a la seqüència de referència original, es pot construir una referència del pangenoma.Les regions prescindibles es determinen en funció del mapa de totes les lectures al pangenoma.
b.El muntatge de novo dels genomes de múltiples accessions permet enfocaments d'alineació del genoma sencer per identificar regions genòmiques prescindibles.
c.Es pot construir un gràfic pan-genoma a partir d'alineacions del genoma sencer o mitjançant un muntatge de gràfics de novo, que emmagatzema de manera eficient la informació variant de les regions prescindibles com a camins únics a través del gràfic.
Pan-genomes publicats recentment
● Pan-genomes de violació2
● Pan-genomes de tomàquet 3
● Pan -genoma d'arròs4
● Pan-genoma de gira-sol5
● Pan-genoma de la soja 6
● Pan-genoma d'arròs7
● Pan-genoma de l'ordi8
● Pan-genoma de blat9
● Pan-genoma de sorgo10
● Fitoplàncton Pan-genoma11
Referència
1. Bayer PE, Golicz AA, Scheben A, Batley J, Edwards D. Els pangenomes vegetals són la nova referència.Plantes Nat.2020;6(8):914-920.doi:10.1038/s41477-020-0733-0
2. Song JM, Guan Z, Hu J, et al.Vuit genomes d'alta qualitat revelen l'arquitectura pan-genoma i la diferenciació d'ecotips de Brassica napus.Plantes Nat.2020;6(1):34-45.doi:10.1038/s41477-019-0577-7
3. Gao L, Gonda I, Sun H, et al.El pan-genoma del tomàquet descobreix nous gens i un al·lel rar que regula el sabor de la fruita.Nat Genet.2019;51(6):1044-1051.doi:10.1038/s41588-019-0410-2
4. Zhao Q, Feng Q, Lu H, et al.L'anàlisi pan-genoma posa de manifest l'abast de la variació genòmica en l'arròs cultivat i salvatge [la correcció publicada apareix a Nat Genet.agost 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.L'anàlisi del genoma del gira-sol mostra que la hibridació va alterar el contingut gènic i la resistència a les malalties.Plantes Nat.2019;5(1):54-62.doi:10.1038/s41477-018-0329-0
6. Liu Y, Du H, Li P, et al.Pan-Genoma de la soja silvestre i cultivada.Cèl·lula.2020;182(1):162-176.e13.doi:10.1016/j.cell.2020.05.023
7. Qin P, Lu H, Du H, et al.L'anàlisi pan-genoma de 33 accessions d'arròs genèticament diverses revela variacions genòmiques amagades [publicat en línia abans de la impressió, el 25 de maig de 2021].Cèl·lula.2021;S0092-8674(21)00581-X.doi:10.1016/j.cell.2021.04.046
8. Jayakodi M, Padmarasu S, Haberer G, et al.El pan-genoma de l'ordi revela el llegat ocult de la reproducció de mutacions.Naturalesa.2020;588(7837):284-289.doi:10.1038/s41586-020-2947-8
9. Walkowiak S, Gao L, Monat C, et al.Múltiples genomes de blat revelen una variació global en la cria moderna.Naturalesa.2020;588(7837):277-283.doi:10.1038/s41586-020-2961-x
10. Tao Y, Luo H, Xu J, et al.Àmplia variació dins del pan-genoma del sorgo conreat i salvatge [publicat en línia abans de la impressió, el 20 de maig de 2021].Plantes 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 fitoplàncton revela una àmplia transferència de gens horitzontals procariotes de funcions diverses.Ciència Adv.2020;6(18):eaba0111.Publicat el 29 d'abril de 2020. doi:10.1126/sciadv.aba0111
Hora de publicació: 04-gen-2022