GENOMO EVOLIUCIJA, PANGENOMAS
Kas yra Pan-genomas?
Sukaupti įrodymai rodo, kad skirtumai tarp skirtingų rūšių štamų gali būti didžiuliai.Vieno genomo toli gražu nepakanka, kad būtų galima susidaryti visą vienos rūšies genetinės informacijos vaizdą.Pan-genome tyrimo tikslas yra gauti išsamesnį rūšies genominį grafiką ir iššifruoti ryšius tarp bruožų ir genetinių kodų, atliekant daugelio padermių genomo de novo surinkimą, kuris leidžia giliau ir plačiau išgauti variacijas.
Pan-genomo tyrimo tendencijos
1 pav. Paskelbtų Pan genomo mokslinių straipsnių tendencijos.
Pastaba: paveikslėlyje parodytas rezultatas, kai „pan-genome“ buvo naudojamas kaip raktinis žodis ieškant straipsnių, paskelbtų Nature, Cell ir Science serijos žurnaluose, pavadinimuose.
a.Kelių pavyzdžių skaitymai sulygiuojami su nuoroda, o nesulygiuoti – sujungiami į naujus kontigus.Pridėjus šiuos naujus kontigus prie pradinės atskaitos sekos, galima sukurti pangenomo nuorodą.Nenaudojamos sritys nustatomos remiantis visų skaitymų atvaizdavimu į pangenomą.
b.Kelių prisijungimų genomų de novo surinkimas leidžia taikyti viso genomo derinimo metodus, kad būtų galima nustatyti nereikalingus genomo regionus.
c.Pan-genomo grafikas gali būti sudarytas iš viso genomo derinimo arba de novo grafiko surinkimo, kuris efektyviai saugo būtinų regionų variantų informaciją kaip unikalius kelius per grafiką.
Kaip sukurti Pan genomą?
2 pav. Pan-genomo metodų palyginimas1
a.Kelių pavyzdžių skaitymai sulygiuojami su nuoroda, o nesulygiuoti – sujungiami į naujus kontigus.Pridėjus šiuos naujus kontigus prie pradinės atskaitos sekos, galima sukurti pangenomo nuorodą.Nenaudojamos sritys nustatomos remiantis visų skaitymų atvaizdavimu į pangenomą.
b.Kelių prisijungimų genomų de novo surinkimas leidžia taikyti viso genomo derinimo metodus, kad būtų galima nustatyti nereikalingus genomo regionus.
c.Pan-genomo grafikas gali būti sudarytas iš viso genomo derinimo arba de novo grafiko surinkimo, kuris efektyviai saugo būtinų regionų variantų informaciją kaip unikalius kelius per grafiką.
Neseniai paskelbti Pan genomai
● Rapsų pan-genomai2
● Pomidorų pan-genomai 3
● Rice Pan -genomas4
● Saulėgrąžų Pan-genomas5
● Sojų pan-genomas 6
● Ryžių Pan-genomas7
● Miežių Pan-genomas8
● Kviečių Pan-genomas9
● Sorgo Pan-genomas10
● Fitoplanktono Pan-genomas11
Nuoroda
1. Bayer PE, Golicz AA, Scheben A, Batley J, Edwards D. Augalų pan-genomai yra nauja nuoroda.Nat augalai.2020;6(8):914-920.doi:10.1038/s41477-020-0733-0
2. Song JM, Guan Z, Hu J ir kt.Aštuoni aukštos kokybės genomai atskleidžia pan-genomo architektūrą ir Brassica napus ekotipo diferenciaciją.Nat augalai.2020;6(1):34-45.doi:10.1038/s41477-019-0577-7
3. Gao L, Gonda I, Sun H ir kt.Pomidorų genomas atskleidžia naujus genus ir retą alelį, reguliuojantį vaisių skonį.Natas Genetas.2019;51(6):1044-1051.doi:10.1038/s41588-019-0410-2
4. Zhao Q, Feng Q, Lu H ir kt.Pan-genomo analizė išryškina auginamų ir laukinių ryžių genominių variacijų mastą [paskelbta pataisa Nat Genet.2018 m. rugpjūčio mėn.;50(8):1196].Natas Genetas.2018;50(2):278-284.doi:10.1038/s41588-018-0041-z
5. Hübner S, Bercovich N, Todesco M ir kt.Saulėgrąžų genomo analizė rodo, kad hibridizacija pakeitė genų kiekį ir atsparumą ligoms.Nat augalai.2019;5(1):54-62.doi:10.1038/s41477-018-0329-0
6. Liu Y, Du H, Li P ir kt.Laukinių ir auginamų sojų pupelių genomas.Ląstelė.2020;182(1):162-176.e13.doi:10.1016/j.cell.2020.05.023
7. Qin P, Lu H, Du H ir kt.33 genetiškai skirtingų ryžių priedų pan-genominė analizė atskleidžia paslėptus genomo variantus [paskelbta internete prieš spausdinimą, 2021 m. gegužės 25 d.].Ląstelė.2021;S0092-8674(21)00581-X.doi:10.1016/j.cell.2021.04.046
8. Jayakodi M, Padmarasu S, Haberer G ir kt.Miežių pan-genomas atskleidžia paslėptą mutacijų veisimo palikimą.Gamta.2020;588(7837):284-289.doi:10.1038/s41586-020-2947-8
9. Walkowiak S, Gao L, Monat C ir kt.Keli kviečių genomai atskleidžia pasaulinius šiuolaikinio veisimo skirtumus.Gamta.2020;588(7837):277-283.doi:10.1038/s41586-020-2961-x
10. Tao Y, Luo H, Xu J ir kt.Dideli kultivuojamų ir laukinių sorgų genomo pokyčiai [paskelbta internete prieš spausdinimą, 2021 m. gegužės 20 d.].Nat augalai.2021;10.1038 / s41477-021-00925-x.doi:10.1038/s41477-021-00925-x
11. Fan X, Qiu H, Han W ir kt.Fitoplanktono pangenomas atskleidžia platų prokariotinį horizontalų įvairių funkcijų genų perdavimą.Sci Adv.2020;6(18):eaba0111.Paskelbta 2020 m. balandžio 29 d. doi:10.1126/sciadv.aba0111
Paskelbimo laikas: 2022-04-04