EVOLUCE GENOMU, PANGENOM
Co je pan-genom?
Nashromážděné důkazy ukazují, že rozdíly mezi různými kmeny druhu mohou být obrovské.Jeden jediný genom zdaleka nestačí k získání úplného obrazu genetické informace jediného druhu.Účelem studie pan-genomu je získat komplexnější genomový graf druhu a dekódovat vztahy mezi znaky a genetickými kódy provedením sestavení genomu de novo mnoha kmenů, což umožňuje hlubší a širší dolování variací.
Trendy studia pangenomu
Obrázek 1 Trendy publikovaných výzkumných prací Pan-genomu.
Poznámka: Obrázek ukazuje výsledek použití slova „pan-genom“ jako klíčového slova pro vyhledávání v názvech článků publikovaných v časopisech řady Nature, Cell a Science
A.Čtení z více vzorků jsou zarovnána s odkazem a nezarovnaná jsou sestavena do nových kontigů.Přidáním těchto nových kontigů k původní referenční sekvenci lze vytvořit odkaz na pangenom.Postradatelné oblasti jsou určeny na základě mapování všech čtení zpět do pangenomu.
b.De novo sestavení genomů vícenásobných přístupů umožňuje přístupy zarovnání celého genomu k identifikaci postradatelných genomových oblastí.
C.Pan-genomový graf lze zkonstruovat ze zarovnání celého genomu nebo de novo sestavením grafu, které efektivně ukládá informace o variantách postradatelných oblastí jako jedinečné cesty grafem.
Jak sestrojit pan-genom?
Obrázek 2 Srovnání pan-genomových přístupů1
A.Čtení z více vzorků jsou zarovnána s odkazem a nezarovnaná jsou sestavena do nových kontigů.Přidáním těchto nových kontigů k původní referenční sekvenci lze vytvořit odkaz na pangenom.Postradatelné oblasti jsou určeny na základě mapování všech čtení zpět do pangenomu.
b.De novo sestavení genomů vícenásobných přístupů umožňuje přístupy zarovnání celého genomu k identifikaci postradatelných genomových oblastí.
C.Pan-genomový graf lze zkonstruovat ze zarovnání celého genomu nebo de novo sestavením grafu, které efektivně ukládá informace o variantách postradatelných oblastí jako jedinečné cesty grafem.
Nedávno publikované Pan-genomy
● Pan-genomy znásilnění2
● Pan-genomy rajčat 3
● Genom rýžové pánve4
● Slunečnicový pan-genom5
● Pan-genom sóji 6
● Pan-genom rýže7
● Pan-genom ječmene8
● Pan-genom pšenice9
● Pan-genom čiroku10
● Pan-genom fytoplanktonu11
Odkaz
1. Bayer PE, Golicz AA, Scheben A, Batley J, Edwards D. Rostlinné pan-genomy jsou novou referencí.Nat Plants.2020;6(8):914-920.doi:10.1038/s41477-020-0733-0
2. Song JM, Guan Z, Hu J, et al.Osm vysoce kvalitních genomů odhaluje pan-genomovou architekturu a ekotypovou diferenciaci Brassica napus.Nat Plants.2020;6(1):34-45.doi:10.1038/s41477-019-0577-7
3. Gao L, Gonda I, Sun H, a kol.Pan-genom rajčat odhaluje nové geny a vzácnou alelu regulující ovocnou 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-genomová analýza zdůrazňuje rozsah genomové variace u kultivované a divoké rýže [publikovaná oprava se objevuje v Nat Genet.Srpen 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.Pan-genomová analýza slunečnice ukazuje, že hybridizace změnila obsah genu a odolnost vůči chorobám.Nat Plants.2019;5(1):54-62.doi:10.1038/s41477-018-0329-0
6. Liu Y, Du H, Li P a kol.Pan-genom divokých a kultivovaných sójových bobů.Buňka.2020;182(1):162-176.e13.doi:10.1016/j.cell.2020.05.023
7. Qin P, Lu H, Du H a kol.Pan-genomová analýza 33 geneticky odlišných přírůstků rýže odhaluje skryté genomové variace [publikováno online před tiskem, 25. května 2021].Buňka.2021;S0092-8674(21)00581-X.doi:10.1016/j.cell.2021.04.046
8. Jayakodi M, Padmarasu S, Haberer G, et al.Pan-genom ječmene odhaluje skryté dědictví šlechtění mutací.Příroda.2020;588(7837):284-289.doi:10.1038/s41586-020-2947-8
9. Walkowiak S, Gao L, Monat C, a kol.Mnohočetné genomy pšenice odhalují globální variace v moderním šlechtění.Příroda.2020;588(7837):277-283.doi:10.1038/s41586-020-2961-x
10. Tao Y, Luo H, Xu J a kol.Rozsáhlá variace v rámci pan-genomu kultivovaného a divokého čiroku [publikováno online před tiskem, 20. května 2021].Nat Plants.2021;10.1038 / s41477-021-00925-x.doi:10.1038/s41477-021-00925-x
11. Fan X, Qiu H, Han W, et al.Pangenom fytoplanktonu odhaluje rozsáhlý prokaryotický horizontální přenos genů různých funkcí.Sci Adv.2020;6(18):eaba0111.Publikováno 29. dubna 2020. doi:10.1126/sciadv.aba0111
Čas odeslání: leden-04-2022