EVOLUSI GENOME, PANGENOME
Apakah Pan-genom?
Bukti terkumpul menunjukkan bahawa varians antara strain berlainan spesies boleh menjadi besar.Satu genom tunggal adalah jauh dari cukup untuk mendapatkan gambaran keseluruhan maklumat genetik bagi satu spesies.Tujuan kajian Pan-genom adalah untuk mendapatkan graf genomik spesies yang lebih komprehensif dan menyahkod hubungan antara sifat dan kod genetik dengan menjalankan pemasangan genom de novo pelbagai strain, yang membolehkan perlombongan variasi yang lebih mendalam dan lebih luas.
Trend Kajian Pan-genome
Rajah 1 Trend kertas penyelidikan Pan-genome yang diterbitkan.
Nota: Rajah menunjukkan hasil daripada mengambil "pan-genom" sebagai kata kunci untuk mencari tajuk artikel yang diterbitkan dalam jurnal siri Alam, Sel dan Sains
a.Bacaan daripada berbilang sampel diselaraskan dengan rujukan dan yang tidak sejajar dihimpunkan menjadi sambungan novel.Dengan menambahkan contigs novel ini pada urutan rujukan asal, rujukan pangenome boleh dibina.Wilayah boleh dibuang ditentukan berdasarkan pemetaan semua bacaan kembali ke pangenome.
b.Perhimpunan de novo genom pelbagai aksesi membolehkan pendekatan penjajaran genom keseluruhan untuk mengenal pasti kawasan genom yang boleh dibuang.
c.Graf pan-genom boleh dibina daripada penjajaran genom keseluruhan atau dengan pemasangan graf de novo, yang menyimpan maklumat varian kawasan boleh dibuang secara cekap sebagai laluan unik melalui graf.
Bagaimana untuk membina Pan-genom?
Rajah 2 Perbandingan pendekatan pan-genom1
a.Bacaan daripada berbilang sampel diselaraskan dengan rujukan dan yang tidak sejajar dihimpunkan menjadi sambungan novel.Dengan menambahkan contigs novel ini pada urutan rujukan asal, rujukan pangenome boleh dibina.Wilayah boleh dibuang ditentukan berdasarkan pemetaan semua bacaan kembali ke pangenome.
b.Perhimpunan de novo genom pelbagai aksesi membolehkan pendekatan penjajaran genom keseluruhan untuk mengenal pasti kawasan genom yang boleh dibuang.
c.Graf pan-genom boleh dibina daripada penjajaran genom keseluruhan atau dengan pemasangan graf de novo, yang menyimpan maklumat varian kawasan boleh dibuang secara cekap sebagai laluan unik melalui graf.
Pan-genom yang Diterbitkan Baru-baru ini
● Rogol pan-genom2
● Pan-genom tomato 3
● Rice Pan -genome4
● Pan-genom Bunga Matahari5
● Pan-genom Kacang Soya 6
● Rice Pan-genom7
● Barli Pan-genom8
● Pan-genom Gandum9
● Sorghum Pan-genom10
● Pan-genom fitoplankton11
Rujukan
1. Bayer PE, Golicz AA, Scheben A, Batley J, Edwards D. Pan-genom tumbuhan ialah rujukan baharu.Tumbuhan Nat.2020;6(8):914-920.doi:10.1038/s41477-020-0733-0
2. Lagu JM, Guan Z, Hu J, et al.Lapan genom berkualiti tinggi mendedahkan seni bina pan-genom dan pembezaan ekotaip Brassica napus.Tumbuhan Nat.2020;6(1):34-45.doi:10.1038/s41477-019-0577-7
3. Gao L, Gonda I, Sun H, et al.Pan-genom tomato mendedahkan gen baharu dan alel jarang yang mengawal rasa buah.Nat Genet.2019;51(6):1044-1051.doi:10.1038/s41588-019-0410-2
4. Zhao Q, Feng Q, Lu H, et al.Analisis pan-genom menyerlahkan tahap variasi genomik dalam padi yang ditanam dan liar [pembetulan yang diterbitkan muncul dalam Nat Genet.2018 Ogos;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.Analisis pan-genom bunga matahari menunjukkan bahawa hibridisasi mengubah kandungan gen dan rintangan penyakit.Tumbuhan Nat.2019;5(1):54-62.doi:10.1038/s41477-018-0329-0
6. Liu Y, Du H, Li P, et al.Pan-Genom Kacang Soya Liar dan Ditanam.sel.2020;182(1):162-176.e13.doi:10.1016/j.cell.2020.05.023
7. Qin P, Lu H, Du H, et al.Analisis pan-genom bagi 33 aksesi beras yang pelbagai secara genetik mendedahkan variasi genomik tersembunyi [diterbitkan dalam talian lebih awal daripada cetakan, 2021 Mei 25].sel.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 barli mendedahkan legasi tersembunyi pembiakan mutasi.alam semula jadi.2020;588(7837):284-289.doi:10.1038/s41586-020-2947-8
9. Walkowiak S, Gao L, Monat C, et al.Genom gandum berbilang mendedahkan variasi global dalam pembiakan moden.alam semula jadi.2020;588(7837):277-283.doi:10.1038/s41586-020-2961-x
10. Tao Y, Luo H, Xu J, et al.Variasi yang meluas dalam pan-genom sorgum yang ditanam dan liar [diterbitkan dalam talian sebelum dicetak, 20 Mei 2021].Tumbuhan Nat.2021;10.1038 / s41477-021-00925-x.doi:10.1038/s41477-021-00925-x
11. Peminat X, Qiu H, Han W, et al.Pangenome fitoplankton mendedahkan pemindahan gen mendatar prokariotik yang meluas bagi pelbagai fungsi.Sci Adv.2020;6(18):eaba0111.Diterbitkan 2020 Apr 29. doi:10.1126/sciadv.aba0111
Masa siaran: Jan-04-2022