GENOME EVOLUTION, PANGENOM
Hvad er Pan-genom?
Akkumulerede beviser viser, at variationen mellem forskellige stammer af en art kan være enorm.Et enkelt genom er langt fra nok til at få hele billedet af genetisk information fra en enkelt art.Formålet med Pan-genome undersøgelse er at opnå en mere omfattende genomisk graf af en art og afkode forholdet mellem egenskaber og genetiske koder ved at udføre genom de novo samling af talrige stammer, hvilket muliggør en dybere og bredere minedrift af variationerne.
Tendenser for pan-genomundersøgelse
Figur 1 Tendenserne i publicerede forskningsartikler om Pan-genome.
Bemærk: Figuren viser resultatet af at tage "pan-genom" som nøgleordet til at søge i titlerne på artikler publiceret i tidsskrifter i Nature, Cell og Science serier
en.Aflæsninger fra flere prøver justeres til en reference, og ujusterede prøver samles til nye kontiger.Ved at tilføje disse nye contigs til den oprindelige referencesekvens kan en pangenomreference konstrueres.Dispensable regioner bestemmes baseret på at kortlægge alle læsninger tilbage til pangenomet.
b.De novo samling af genomerne af flere accessioner tillader helgenomjusteringstilgange til at identificere dispensable genomiske regioner.
c.En pan-genom-graf kan konstrueres ud fra hele genom-justeringer eller ved de novo-grafsamling, som effektivt gemmer variantinformation af dispensable regioner som unikke stier gennem grafen.
Hvordan konstruerer man et Pan-genom?
Figur 2 Sammenligning af pan-genom tilgange1
en.Aflæsninger fra flere prøver justeres til en reference, og ujusterede prøver samles til nye kontiger.Ved at tilføje disse nye contigs til den oprindelige referencesekvens kan en pangenomreference konstrueres.Dispensable regioner bestemmes baseret på at kortlægge alle læsninger tilbage til pangenomet.
b.De novo samling af genomerne af flere accessioner tillader helgenomjusteringstilgange til at identificere dispensable genomiske regioner.
c.En pan-genom-graf kan konstrueres ud fra hele genom-justeringer eller ved de novo-grafsamling, som effektivt gemmer variantinformation af dispensable regioner som unikke stier gennem grafen.
For nylig udgivet Pan-genomes
● Voldtægt pan-genomer2
● Tomat pan-genomer 3
● Rispan-genom4
● Solsikke Pan-genom5
● Sojabønne Pan-genom 6
● Rispan-genom7
● Byg Pan-genom8
● Hvede Pan-genom9
● Sorghum Pan-genom10
● Planteplankton Pan-genom11
Reference
1. Bayer PE, Golicz AA, Scheben A, Batley J, Edwards D. Plante-pan-genomer er den nye reference.Nat Planter.2020;6(8):914-920.doi:10.1038/s41477-020-0733-0
2. Song JM, Guan Z, Hu J, et al.Otte genomer af høj kvalitet afslører pan-genomarkitektur og økotypedifferentiering af Brassica napus.Nat Planter.2020;6(1):34-45.doi:10.1038/s41477-019-0577-7
3. Gao L, Gonda I, Sun H, et al.Tomat-pan-genomet afslører nye gener og en sjælden allel, der regulerer frugtsmag.Nat Genet.2019;51(6):1044-1051.doi:10.1038/s41588-019-0410-2
4. Zhao Q, Feng Q, Lu H, et al.Pan-genomanalyse fremhæver omfanget af genomisk variation i dyrkede og vilde ris [publiceret korrektion vises i Nat Genet.2018 aug;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.Solsikke pan-genom analyse viser, at hybridisering ændrede genindhold og sygdomsresistens.Nat Planter.2019;5(1):54-62.doi:10.1038/s41477-018-0329-0
6. Liu Y, Du H, Li P, et al.Pan-genom af vilde og dyrkede sojabønner.Celle.2020;182(1):162-176.e13.doi:10.1016/j.cell.2020.05.023
7. Qin P, Lu H, Du H, et al.Pan-genomanalyse af 33 genetisk forskelligartede ristilslutninger afslører skjulte genomiske variationer [publiceret online forud for tryk, 2021 25. maj].Celle.2021;S0092-8674(21)00581-X.doi:10.1016/j.cell.2021.04.046
8. Jayakodi M, Padmarasu S, Haberer G, et al.Byg-pan-genomet afslører den skjulte arv fra mutationsavl.Natur.2020;588(7837):284-289.doi:10.1038/s41586-020-2947-8
9. Walkowiak S, Gao L, Monat C, et al.Flere hvede genomer afslører global variation i moderne avl.Natur.2020;588(7837):277-283.doi:10.1038/s41586-020-2961-x
10. Tao Y, Luo H, Xu J, et al.Omfattende variation inden for pan-genomet af dyrket og vild sorghum [publiceret online forud for tryk, 2021 20. maj].Nat Planter.2021;10.1038 / s41477-021-00925-x.doi:10.1038/s41477-021-00925-x
11. Fan X, Qiu H, Han W, et al.Phytoplankton-pangenom afslører omfattende prokaryot horisontal genoverførsel af forskellige funktioner.Sci Adv.2020;6(18):eaba0111.Udgivet 2020 29. april. doi:10.1126/sciadv.aba0111
Indlægstid: Jan-04-2022