GENOMEVOLUTION, PANGENOM
Vad är Pan-genome?
Ackumulerade bevis visar att variationen mellan olika stammar av en art kan vara enorm.Ett enda genom är långt ifrån tillräckligt för att få hela bilden av genetisk information för en enskild art.Syftet med Pan-genome-studien är att erhålla en mer omfattande genomisk graf över en art och avkoda relationerna mellan egenskaper och genetiska koder genom att utföra genom de novo-sammansättning av många stammar, vilket möjliggör en djupare och bredare brytning av variationerna.
Trender för Pan-genome Study
Figur 1 Trenderna för publicerade forskningsartiklar om Pan-genome.
Notera: Figuren visar resultatet av att ta "pan-genome" som nyckelord för att söka i titlarna på artiklar publicerade i Nature, Cell och Science serietidskrifter
a.Avläsningar från flera prover justeras till en referens och de ojusterade sätts samman till nya kontiger.Genom att lägga till dessa nya contigs till den ursprungliga referenssekvensen kan en pangenomreferens konstrueras.Dispenserbara regioner bestäms baserat på kartläggning av alla läsningar tillbaka till pangenomet.
b.De novo-sammansättning av genomen från flera accessioner tillåter tillvägagångssätt för helgenomanpassning för att identifiera dispenserbara genomiska regioner.
c.En pan-genom-graf kan konstrueras från hela genominriktningar eller genom de novo-grafsammansättning, som effektivt lagrar variantinformation av dispenserbara regioner som unika vägar genom grafen.
Hur konstruerar man ett Pan-genom?
Figur 2 Jämförelse av pan-genommetoder1
a.Avläsningar från flera prover justeras till en referens och de ojusterade sätts samman till nya kontiger.Genom att lägga till dessa nya contigs till den ursprungliga referenssekvensen kan en pangenomreferens konstrueras.Dispenserbara regioner bestäms baserat på kartläggning av alla läsningar tillbaka till pangenomet.
b.De novo-sammansättning av genomen från flera accessioner tillåter tillvägagångssätt för helgenomanpassning för att identifiera dispenserbara genomiska regioner.
c.En pan-genom-graf kan konstrueras från hela genominriktningar eller genom de novo-grafsammansättning, som effektivt lagrar variantinformation av dispenserbara regioner som unika vägar genom grafen.
Nyligen publicerade Pan-genomes
● Våldta pan-genom2
● Tomat pan-genom 3
● Rispan-genom4
● Solros Pan-genom5
● Sojabönpangenom 6
● Rispangenom7
● Korn Pan-genom8
● Vete Pan-genom9
● Sorghum Pan-genom10
● Växtplankton Pan-genom11
Referens
1. Bayer PE, Golicz AA, Scheben A, Batley J, Edwards D. Växtpangenom är den nya referensen.Nat Plants.2020;6(8):914-920.doi:10.1038/s41477-020-0733-0
2. Song JM, Guan Z, Hu J, et al.Åtta högkvalitativa genom avslöjar pan-genomarkitektur och ekotypdifferentiering av 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.Tomatpangenomet avslöjar nya gener och en sällsynt allel som reglerar fruktsmaken.Nat Genet.2019;51(6):1044-1051.doi:10.1038/s41588-019-0410-2
4. Zhao Q, Feng Q, Lu H, et al.Pan-genomanalys belyser omfattningen av genomisk variation i odlat och vild ris [publicerad korrigering visas i 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.Solros pan-genomanalys visar att hybridisering förändrade geninnehåll och sjukdomsresistens.Nat Plants.2019;5(1):54-62.doi:10.1038/s41477-018-0329-0
6. Liu Y, Du H, Li P, et al.Pan-genom av vilda och odlade sojabönor.Cell.2020;182(1):162-176.e13.doi:10.1016/j.cell.2020.05.023
7. Qin P, Lu H, Du H, et al.Pan-genomanalys av 33 genetiskt olika risaccessioner avslöjar dolda genomiska variationer [publicerad online före tryckning, 2021 25 maj].Cell.2021;S0092-8674(21)00581-X.doi:10.1016/j.cell.2021.04.046
8. Jayakodi M, Padmarasu S, Haberer G, et al.Kornpan-genomet avslöjar det dolda arvet från mutationsuppfödning.Natur.2020;588(7837):284-289.doi:10.1038/s41586-020-2947-8
9. Walkowiak S, Gao L, Monat C, et al.Flera vetegenom avslöjar global variation i modern avel.Natur.2020;588(7837):277-283.doi:10.1038/s41586-020-2961-x
10. Tao Y, Luo H, Xu J, et al.Omfattande variation inom pan-genomet av odlad och vild sorghum [publicerad online före tryck, 2021 20 maj].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.Fytoplanktonpangenom avslöjar omfattande prokaryotisk horisontell genöverföring av olika funktioner.Sci Adv.2020;6(18):eaba0111.Publicerad 2020 29 april. doi:10.1126/sciadv.aba0111
Posttid: Jan-04-2022