EVOLUȚIA GENOMULUI, PANGENOMUL
Ce este Pan-genomul?
Dovezile acumulate arată că diferența dintre diferitele tulpini ale unei specii poate fi uriașă.Un singur genom este departe de a fi suficient pentru a obține o imagine completă a informațiilor genetice ale unei singure specii.Scopul studiului Pan-genom este de a obține un grafic genomic mai cuprinzător al unei specii și de a decoda relațiile dintre trăsături și codurile genetice prin efectuarea de asamblare de novo a genomului a numeroase tulpini, ceea ce permite o extragere mai profundă și mai largă a variațiilor.
Tendințe ale studiului pan-genomului
Figura 1 Tendințele lucrărilor de cercetare publicate ale Pan-genomului.
Notă: Figura arată rezultatul luării „pan-genom” ca cuvânt cheie pentru a căuta titlurile articolelor publicate în reviste din seria Nature, Cell and Science
A.Citirile de la mai multe eșantioane sunt aliniate la o referință, iar cele nealiniate sunt asamblate în noi contigs.Prin adăugarea acestor noi contigs la secvența de referință originală, poate fi construită o referință pangenom.Regiunile dispensabile sunt determinate pe baza cartografierii tuturor citirilor înapoi la pangenom.
b.Asamblarea de novo a genomurilor aderentelor multiple permite abordări de aliniere a întregului genom pentru a identifica regiunile genomice care nu pot fi necesare.
c.Un grafic pan-genom poate fi construit din alinieri întregi ale genomului sau prin asamblarea de novo a grafului, care stochează eficient informațiile variante ale regiunilor dispensabile ca căi unice prin grafic.
Cum se construiește un Pan-genom?
Figura 2 Comparația abordărilor pan-genomului1
A.Citirile de la mai multe eșantioane sunt aliniate la o referință, iar cele nealiniate sunt asamblate în noi contigs.Prin adăugarea acestor noi contigs la secvența de referință originală, poate fi construită o referință pangenom.Regiunile dispensabile sunt determinate pe baza cartografierii tuturor citirilor înapoi la pangenom.
b.Asamblarea de novo a genomurilor aderentelor multiple permite abordări de aliniere a întregului genom pentru a identifica regiunile genomice care nu pot fi necesare.
c.Un grafic pan-genom poate fi construit din alinieri întregi ale genomului sau prin asamblarea de novo a grafului, care stochează eficient informațiile variante ale regiunilor dispensabile ca căi unice prin grafic.
Pan-genome publicate recent
● Pan-genoame de viol2
● Pan-genoame de tomate 3
● Orez Pan -genom4
● Pan-genomul floarea soarelui5
● Pan-genomul de soia 6
● Pan-genomul de orez7
● Pan-genomul de orz8
● Pan-genom de grâu9
● Pan-genom de sorg10
● Fitoplancton Pan-genom11
Referinţă
1. Bayer PE, Golicz AA, Scheben A, Batley J, Edwards D. Pan-genomurile de plante sunt noua referință.Nat Plants.2020;6(8):914-920.doi:10.1038/s41477-020-0733-0
2. Song JM, Guan Z, Hu J, et al.Opt genomi de înaltă calitate dezvăluie arhitectura pan-genomului și diferențierea ecotipului Brassica napus.Nat Plants.2020;6(1):34-45.doi:10.1038/s41477-019-0577-7
3. Gao L, Gonda I, Sun H, et al.Pan-genomul de tomate descoperă noi gene și o alelă rară care reglează aroma fructelor.Nat Genet.2019;51(6):1044-1051.doi:10.1038/s41588-019-0410-2
4. Zhao Q, Feng Q, Lu H și colab.Analiza pan-genomului evidențiază amploarea variației genomice la orezul cultivat și sălbatic [corecția publicată apare în 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.Analiza pan-genomului de floarea-soarelui arată că hibridizarea a modificat conținutul genelor și rezistența la boli.Nat Plants.2019;5(1):54-62.doi:10.1038/s41477-018-0329-0
6. Liu Y, Du H, Li P, et al.Pan-genomul de soia sălbatică și cultivată.Celulă.2020;182(1):162-176.e13.doi:10.1016/j.cell.2020.05.023
7. Qin P, Lu H, Du H și colab.Analiza pan-genomului a 33 de accesări de orez diverse genetic dezvăluie variații genomice ascunse [publicat online înainte de tipărire, 25 mai 2021].Celulă.2021;S0092-8674(21)00581-X.doi:10.1016/j.cell.2021.04.046
8. Jayakodi M, Padmarasu S, Haberer G, et al.Pan-genomul de orz dezvăluie moștenirea ascunsă a reproducerii mutațiilor.Natură.2020;588(7837):284-289.doi:10.1038/s41586-020-2947-8
9. Walkowiak S, Gao L, Monat C, et al.Genoamele multiple de grâu dezvăluie variații globale în reproducerea modernă.Natură.2020;588(7837):277-283.doi:10.1038/s41586-020-2961-x
10. Tao Y, Luo H, Xu J și colab.Variație extinsă în pan-genomul sorgului cultivat și sălbatic [publicat online înainte de tipărire, 20 mai 2021].Nat Plants.2021;10.1038 / s41477-021-00925-x.doi:10.1038/s41477-021-00925-x
11. Fan X, Qiu H, Han W, et al.Pangenomul fitoplanctonului dezvăluie un transfer extins de gene orizontale procariote cu diverse funcții.Sci Adv.2020;6(18):eaba0111.Publicat 29 apr 2020. doi:10.1126/sciadv.aba0111
Ora postării: 04-ian-2022