გენომის ევოლუცია, პანგენომი
რა არის პან-გენომი?
დაგროვილი მტკიცებულებები აჩვენებს, რომ განსხვავება სახეობის სხვადასხვა შტამებს შორის შეიძლება იყოს უზარმაზარი.ერთი გენომი საკმარისად შორს არის ერთი სახეობის გენეტიკური ინფორმაციის მთლიანი სურათის მისაღებად.პან-გენომის კვლევის მიზანია სახეობის უფრო ყოვლისმომცველი გენომიური გრაფიკის მოპოვება და ნიშან-თვისებებსა და გენეტიკურ კოდებს შორის ურთიერთობების გაშიფვრა მრავალი შტამების გენომის დე ნოვო შეკრების გზით, რაც იძლევა ვარიაციების უფრო ღრმა და ფართო მოპოვების საშუალებას.
პან-გენომის კვლევის ტენდენციები
სურათი 1 პან-გენომის გამოქვეყნებული კვლევითი ნაშრომების ტენდენციები.
შენიშვნა: ფიგურაში ნაჩვენებია "პან-გენომის" მიღების შედეგი, როგორც საკვანძო სიტყვა Nature, Cell და Science სერიების ჟურნალებში გამოქვეყნებული სტატიების სათაურების მოსაძიებლად.
ა.წაკითხული მრავალი ნიმუშიდან სწორდება მითითებასთან, ხოლო შეუსწორებელიები იკრიბება ახალ კონტიგებად.ამ ახალი კონტიგების თავდაპირველ საცნობარო თანმიმდევრობაზე დამატებით, შესაძლებელია პანგენომის მითითების აგება.დასაშვები რეგიონები განისაზღვრება პანგენომამდე ყველა წაკითხულის რუკის საფუძველზე.
ბ.მრავალჯერადი შეერთების გენომის დე ნოვო შეკრება საშუალებას იძლევა მთელი გენომის გასწორების მიდგომების იდენტიფიცირება შეუცვლელი გენომიური რეგიონები.
გ.პან-გენომის გრაფიკი შეიძლება აშენდეს გენომის მთლიანი განლაგებიდან ან დე ნოვო გრაფის შეკრებით, რომელიც ეფექტურად ინახავს ცვალებად რეგიონების სხვადასხვა ინფორმაციას, როგორც გრაფიკის უნიკალურ ბილიკებს.
როგორ ავაშენოთ პან-გენომი?
სურათი 2 პან-გენომის მიდგომების შედარება1
ა.წაკითხული მრავალი ნიმუშიდან სწორდება მითითებასთან, ხოლო შეუსწორებელიები იკრიბება ახალ კონტიგებად.ამ ახალი კონტიგების თავდაპირველ საცნობარო თანმიმდევრობაზე დამატებით, შესაძლებელია პანგენომის მითითების აგება.დასაშვები რეგიონები განისაზღვრება პანგენომამდე ყველა წაკითხულის რუკის საფუძველზე.
ბ.მრავალჯერადი შეერთების გენომის დე ნოვო შეკრება საშუალებას იძლევა მთელი გენომის გასწორების მიდგომების იდენტიფიცირება შეუცვლელი გენომიური რეგიონები.
გ.პან-გენომის გრაფიკი შეიძლება აშენდეს გენომის მთლიანი განლაგებიდან ან დე ნოვო გრაფის შეკრებით, რომელიც ეფექტურად ინახავს ცვალებად რეგიონების სხვადასხვა ინფორმაციას, როგორც გრაფიკის უნიკალურ ბილიკებს.
ცოტა ხნის წინ გამოქვეყნებული პან-გენომები
● გაუპატიურება პან-გენომები2
● პომიდვრის პან-გენომი 3
● ბრინჯის ტაფა-გენომი4
● მზესუმზირის პან-გენომი5
● სოიოს პან-გენომი 6
● ბრინჯის პან-გენომი7
● ქერის პან-გენომი8
● ხორბლის პან-გენომი9
● სორგოს პან-გენომი10
● ფიტოპლანქტონის პან-გენომი11
მითითება
1. Bayer PE, Golicz AA, Scheben A, Batley J, Edwards D. მცენარეთა პან-გენომი ახალი მითითებაა.ნატ მცენარეები.2020; 6 (8): 914-920.doi:10.1038/s41477-020-0733-0
2. Song JM, Guan Z, Hu J, et al.რვა მაღალი ხარისხის გენომი ავლენს პან-გენომის არქიტექტურას და Brassica napus-ის ეკოტიპურ დიფერენციაციას.ნატ მცენარეები.2020; 6 (1): 34-45.doi:10.1038/s41477-019-0577-7
3. Gao L, Gonda I, Sun H, და სხვ.პომიდვრის პან-გენომი აღმოაჩენს ახალ გენებს და იშვიათ ალელს, რომელიც არეგულირებს ხილის გემოს.ნატ ჟენეტი.2019; 51 (6): 1044-1051.doi:10.1038/s41588-019-0410-2
4. Zhao Q, Feng Q, Lu H და სხვ.პან-გენომის ანალიზი ხაზს უსვამს კულტურულ და ველურ ბრინჯში გენომიური ვარიაციის მასშტაბებს [გამოქვეყნებული შესწორება ჩანს Nat Genet-ში.2018 აგვისტო; 50 (8): 1196].ნატ ჟენეტი.2018; 50 (2): 278-284.doi:10.1038/s41588-018-0041-z
5. Hübner S, Bercovich N, Todesco M, et al.მზესუმზირის პან-გენომის ანალიზი აჩვენებს, რომ ჰიბრიდიზაცია ცვლის გენის შემცველობას და დაავადების წინააღმდეგობას.ნატ მცენარეები.2019; 5 (1): 54-62.doi:10.1038/s41477-018-0329-0
6. Liu Y, Du H, Li P, და სხვ.ველური და კულტივირებული სოიოს პან-გენომი.უჯრედი.2020; 182 (1): 162-176.e13.doi:10.1016/j.cell.2020.05.023
7. Qin P, Lu H, Du H და სხვ.ბრინჯის 33 გენეტიკურად მრავალფეროვანი შეერთების პან-გენომის ანალიზი ავლენს ფარული გენომის ვარიაციებს [გამოქვეყნებულია ონლაინ ბეჭდვის წინ, 2021 წლის 25 მაისი].უჯრედი.2021;S0092-8674(21)00581-X.doi:10.1016/j.cell.2021.04.046
8. Jayakodi M, Padmarasu S, Haberer G, et al.ქერის პან-გენომი ავლენს მუტაციის გამრავლების ფარულ მემკვიდრეობას.Ბუნება.2020; 588 (7837): 284-289.doi:10.1038/s41586-020-2947-8
9. Walkowiak S, Gao L, Monat C, და სხვ.ხორბლის მრავალი გენომი ავლენს გლობალურ ცვალებადობას თანამედროვე მეცხოველეობაში.Ბუნება.2020; 588 (7837): 277-283.doi:10.1038/s41586-020-2961-x
10. Tao Y, Luo H, Xu J, et al.ფართო ცვალებადობა კულტივირებული და ველური სორგოს პან-გენომში [გამოქვეყნებულია ონლაინ ბეჭდვის წინ, 2021 წლის 20 მაისი].ნატ მცენარეები.2021; 10.1038 / s41477-021-00925-x.doi:10.1038/s41477-021-00925-x
11. Fan X, Qiu H, Han W, et al.ფიტოპლანქტონის პანგენომი ავლენს ვრცელი პროკარიოტული ჰორიზონტალური გენის სხვადასხვა ფუნქციების გადაცემას.Sci Adv.2020; 6(18):eaba0111.გამოქვეყნებულია 2020 წლის 29 აპრილს. doi:10.1126/sciadv.aba0111
გამოქვეყნების დრო: იან-04-2022