GENOMA EVOLUTION, PANGENOME
Kas ir Pan-genoms?
Uzkrātie pierādījumi liecina, ka atšķirības starp dažādiem sugas celmiem var būt milzīgas.Viens genoms nebūt nav pietiekams, lai iegūtu pilnīgu priekšstatu par vienas sugas ģenētisko informāciju.Pan-genoma pētījuma mērķis ir iegūt visaptverošāku sugas genoma grafiku un atšifrēt attiecības starp pazīmēm un ģenētiskajiem kodiem, veicot daudzu celmu genomu de novo montāžu, kas ļauj dziļāk un plašāk iegūt variācijas.
Pan-genoma pētījuma tendences
1. attēls. Pan-genoma publicēto pētījumu tendences.
Piezīme. Attēlā parādīts rezultāts, kad “pan-genome” tiek izmantots kā atslēgas vārds, lai meklētu rakstu nosaukumus, kas publicēti Nature, Cell un Science sērijas žurnālos.
a.Vairāku paraugu nolasījumi tiek pielīdzināti atsaucei, bet nesaskaņotie tiek apkopoti jaunos kontigos.Pievienojot šos jaunos kontigus sākotnējai atsauces secībai, var izveidot pangenoma atsauci.Izvairāmie reģioni tiek noteikti, pamatojoties uz visu nolasījumu kartēšanu atpakaļ uz pangenomu.
b.Vairāku pievienošanās genomu de novo montāža ļauj izmantot visas genoma izlīdzināšanas pieejas, lai identificētu neizmantojamos genoma reģionus.
c.Pan-genoma grafiku var izveidot no visa genoma izlīdzināšanas vai de novo grafa montāžas, kas efektīvi saglabā informāciju par neizmantojamo reģionu variantiem kā unikālus ceļus caur grafiku.
Kā izveidot Pan-genomu?
2. attēls Pan-genoma pieeju salīdzinājums1
a.Vairāku paraugu nolasījumi tiek pielīdzināti atsaucei, bet nesaskaņotie tiek apkopoti jaunos kontigos.Pievienojot šos jaunos kontigus sākotnējai atsauces secībai, var izveidot pangenoma atsauci.Izvairāmie reģioni tiek noteikti, pamatojoties uz visu nolasījumu kartēšanu atpakaļ uz pangenomu.
b.Vairāku pievienošanās genomu de novo montāža ļauj izmantot visas genoma izlīdzināšanas pieejas, lai identificētu neizmantojamos genoma reģionus.
c.Pan-genoma grafiku var izveidot no visa genoma izlīdzināšanas vai de novo grafa montāžas, kas efektīvi saglabā informāciju par neizmantojamo reģionu variantiem kā unikālus ceļus caur grafiku.
Nesen publicētie Pan-genomi
● Rapša pan-genomi2
● Tomātu pan-genomi 3
● Rice Pan -genoms4
● Saulespuķu Pan-genoms5
● Sojas pupu Pan-genoms 6
● Rīsu Pan-genoms7
● Miežu Pan-genoms8
● Kviešu Pan-genoms9
● Sorgo Pan-genoms10
● Fitoplanktona Pan-genoms11
Atsauce
1. Bayer PE, Golicz AA, Scheben A, Batley J, Edwards D. Augu pan-genomi ir jauna atsauce.Nats augi.2020;6(8):914-920.doi:10.1038/s41477-020-0733-0
2. Dziesma JM, Guan Z, Hu J u.c.Astoņi augstas kvalitātes genomi atklāj Brassica napus pan-genoma arhitektūru un ekotipu diferenciāciju.Nats augi.2020;6(1):34-45.doi:10.1038/s41477-019-0577-7
3. Gao L, Gonda I, Sun H u.c.Tomātu pan-genoms atklāj jaunus gēnus un retu alēli, kas regulē augļu garšu.Nats Ženē.2019;51(6):1044-1051.doi:10.1038/s41588-019-0410-2
4. Zhao Q, Feng Q, Lu H u.c.Pan-genoma analīze izceļ kultivēto un savvaļas rīsu genoma variāciju apmēru [publicēta korekcija parādās Nat Genet.2018. gada augusts;50(8):1196].Nats Ženē.2018;50(2):278-284.doi:10.1038/s41588-018-0041-z
5. Hübner S, Bercovich N, Todesco M u.c.Saulespuķu pan-genoma analīze liecina, ka hibridizācija mainīja gēnu saturu un izturību pret slimībām.Nats augi.2019;5(1):54-62.doi:10.1038/s41477-018-0329-0
6. Liu Y, Du H, Li P u.c.Savvaļas un kultivēto sojas pupiņu pan-genoms.Šūna.2020;182(1):162-176.e13.doi:10.1016/j.cell.2020.05.023
7. Qin P, Lu H, Du H u.c.33 ģenētiski daudzveidīgu rīsu pievienošanās pan-genoma analīze atklāj slēptas genoma variācijas [publicēts tiešsaistē pirms drukāšanas, 2021. gada 25. maijā].Šūna.2021;S0092-8674(21)00581-X.doi:10.1016/j.cell.2021.04.046
8. Jayakodi M, Padmarasu S, Haberer G u.c.Miežu pan-genoms atklāj mutāciju audzēšanas slēpto mantojumu.Daba.2020;588(7837):284-289.doi:10.1038/s41586-020-2947-8
9. Walkowiak S, Gao L, Monat C u.c.Vairāki kviešu genomi atklāj globālās atšķirības mūsdienu selekcijā.Daba.2020;588(7837):277-283.doi:10.1038/s41586-020-2961-x
10. Tao Y, Luo H, Xu J u.c.Plašas variācijas kultivēto un savvaļas sorgo pan-genomā [publicēts tiešsaistē pirms izdošanas, 2021. gada 20. maijā].Nats augi.2021;10.1038 / s41477-021-00925-x.doi:10.1038/s41477-021-00925-x
11. Fan X, Qiu H, Han W u.c.Fitoplanktona pangenoms atklāj plašu dažādu funkciju prokariotu horizontālo gēnu pārnesi.Sci Adv.2020;6(18):eaba0111.Publicēts 2020. gada 29. aprīlī. doi:10.1126/sciadv.aba0111
Izlikšanas laiks: Jan-04-2022