วิวัฒนาการของจีโนม แพนเจโนม
แพนจีโนมคืออะไร?
หลักฐานที่สะสมแสดงให้เห็นว่าความแปรปรวนระหว่างสายพันธุ์ที่แตกต่างกันอาจมีขนาดใหญ่มากจีโนมเพียงตัวเดียวยังไม่เพียงพอในการรับภาพรวมข้อมูลทางพันธุกรรมของสายพันธุ์เดียววัตถุประสงค์ของการศึกษา Pan-genome คือเพื่อให้ได้กราฟจีโนมของสปีชีส์ที่ครอบคลุมมากขึ้น และถอดรหัสความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะและรหัสพันธุกรรมโดยการประกอบจีโนมเดอโนโวของสายพันธุ์ต่างๆ มากมาย ซึ่งช่วยให้สามารถขุดค้นความแปรผันได้ลึกและกว้างขึ้น
แนวโน้มการศึกษาแพนจีโนม
รูปที่ 1 แนวโน้มผลงานวิจัยที่ได้รับการตีพิมพ์ของ Pan-genome
หมายเหตุ: รูปนี้แสดงผลการใช้คำว่า “pan-genome” เป็นคำสำคัญในการค้นหาชื่อบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารชุด Nature, Cell and Science
ก.การอ่านจากตัวอย่างหลายรายการจะถูกจัดแนวให้สอดคล้องกับข้อมูลอ้างอิง และรายการที่ไม่จัดแนวจะถูกประกอบเข้าด้วยกันเป็น contig ใหม่โดยการเพิ่มส่วนใหม่เหล่านี้เข้ากับลำดับการอ้างอิงดั้งเดิม จะสามารถสร้างการอ้างอิงแพนจีโนมได้บริเวณที่สามารถจ่ายได้ถูกกำหนดหาตามการทำแผนที่ที่อ่านทั้งหมดกลับไปยังแพนจีโนม
ข.การประกอบจีโนมของภาคยานุวัติหลายครั้งช่วยให้แนวทางการจัดตำแหน่งจีโนมทั้งหมดสามารถระบุบริเวณจีโนมที่สามารถจ่ายได้
ค.กราฟแพนจีโนมสามารถสร้างขึ้นได้จากการจัดแนวจีโนมทั้งหมดหรือโดยการประกอบกราฟเดอโนโว ซึ่งจัดเก็บข้อมูลตัวแปรของภูมิภาคที่สามารถจ่ายได้เป็นเส้นทางเฉพาะผ่านกราฟได้อย่างมีประสิทธิภาพ
จะสร้าง Pan-genome ได้อย่างไร?
รูปที่ 2 การเปรียบเทียบวิธีการแพนจีโนม1
ก.การอ่านจากตัวอย่างหลายรายการจะถูกจัดแนวให้สอดคล้องกับข้อมูลอ้างอิง และรายการที่ไม่จัดแนวจะถูกประกอบเข้าด้วยกันเป็น contig ใหม่โดยการเพิ่มส่วนใหม่เหล่านี้เข้ากับลำดับการอ้างอิงดั้งเดิม จะสามารถสร้างการอ้างอิงแพนจีโนมได้บริเวณที่สามารถจ่ายได้ถูกกำหนดหาตามการทำแผนที่ที่อ่านทั้งหมดกลับไปยังแพนจีโนม
ข.การประกอบจีโนมของภาคยานุวัติหลายครั้งช่วยให้แนวทางการจัดตำแหน่งจีโนมทั้งหมดสามารถระบุบริเวณจีโนมที่สามารถจ่ายได้
ค.กราฟแพนจีโนมสามารถสร้างขึ้นได้จากการจัดแนวจีโนมทั้งหมดหรือโดยการประกอบกราฟเดอโนโว ซึ่งจัดเก็บข้อมูลตัวแปรของภูมิภาคที่สามารถจ่ายได้เป็นเส้นทางเฉพาะผ่านกราฟได้อย่างมีประสิทธิภาพ
Pan-จีโนมที่เผยแพร่ล่าสุด
● จีโนมข่มขืน2
● จีโนมแพนมะเขือเทศ 3
● แพนข้าว -จีโนม4
● ดอกทานตะวันแพน-จีโนม5
● ถั่วเหลืองแพนจีโนม 6
● แพน-จีโนมของข้าว7
● ข้าวบาร์เลย์แพนจีโนม8
● แพนข้าวสาลีจีโนม9
● ข้าวฟ่างแพน-จีโนม10
● แพลงก์ตอนพืช Pan-จีโนม11
อ้างอิง
1. Bayer PE, Golicz AA, Scheben A, Batley J, Edwards D. Plant pan-genomes เป็นข้อมูลอ้างอิงใหม่แนท แพลนท์.2020;6(8):914-920.ดอย:10.1038/s41477-020-0733-0
2. เพลง JM, Guan Z, Hu J และคณะจีโนมคุณภาพสูงแปดชนิดเผยให้เห็นสถาปัตยกรรมแพนจีโนมและความแตกต่างของระบบนิเวศของ Brassica napusแนท แพลนท์.2020;6(1):34-45.ดอย:10.1038/s41477-019-0577-7
3. Gao L, Gonda I, Sun H และคณะจีโนมของมะเขือเทศเผยให้เห็นยีนใหม่และอัลลีลที่หายากซึ่งควบคุมรสชาติของผลไม้แนท เจเน็ต.2019;51(6):1044-1051.ดอย:10.1038/s41588-019-0410-2
4. Zhao Q, Feng Q, Lu H และคณะการวิเคราะห์แบบแพนจีโนมเน้นถึงขอบเขตของความแปรผันของจีโนมในข้าวที่ปลูกและข้าวป่า [การแก้ไขที่เผยแพร่ปรากฏใน Nat Genet2018 ส.ค.;50(8):1196].แนท เจเน็ต.2018;50(2):278-284.ดอย:10.1038/s41588-018-0041-z
5. ฮับเนอร์ เอส, เบอร์โควิช เอ็น, โทเดสโก เอ็ม และคณะการวิเคราะห์จีโนมของดอกทานตะวันแสดงให้เห็นว่าการผสมพันธุ์เปลี่ยนแปลงปริมาณยีนและความต้านทานโรคแนท แพลนท์.2019;5(1):54-62.ดอย:10.1038/s41477-018-0329-0
6. Liu Y, Du H, Li P และคณะPan-Genome ของถั่วเหลืองป่าและถั่วเหลืองที่เพาะปลูกเซลล์2020;182(1):162-176.e13.ดอย:10.1016/j.cell.2020.05.023
7. Qin P, Lu H, Du H และคณะการวิเคราะห์แบบรวมจีโนมของข้าวที่มีความหลากหลายทางพันธุกรรม 33 ชนิดเผยให้เห็นความแปรผันของจีโนมที่ซ่อนอยู่ [เผยแพร่ออนไลน์ก่อนพิมพ์ 25 พฤษภาคม 2564]เซลล์2021;S0092-8674(21)00581-X.ดอย:10.1016/j.cell.2021.04.046
8. Jayakodi M, Padmarasu S, Haberer G, และคณะจีโนมข้าวบาร์เลย์เผยให้เห็นมรดกที่ซ่อนอยู่ของการผสมพันธุ์กลายพันธุ์ธรรมชาติ.2020;588(7837):284-289.ดอย:10.1038/s41586-020-2947-8
9. Walkowiak S, Gao L, Monat C และคณะจีโนมของข้าวสาลีหลายชนิดเผยให้เห็นการเปลี่ยนแปลงทั่วโลกในการปรับปรุงพันธุ์สมัยใหม่ธรรมชาติ.2020;588(7837):277-283.ดอย:10.1038/s41586-020-2961-x
10. เต๋า วาย, ลัว เอช, ซู เจ และคณะความแปรผันที่กว้างขวางภายในจีโนมของแพนจีโนมของข้าวฟ่างที่ได้รับการปลูกฝังและข้าวฟ่างป่า [เผยแพร่ออนไลน์ก่อนพิมพ์ 20 พฤษภาคม 2021]แนท แพลนท์.2021;10.1038 / s41477-021-00925-x.ดอย:10.1038/s41477-021-00925-x
11. แฟน X, Qiu H, Han W และอื่นๆแพลงก์ตอนพืช pangenome เผยการถ่ายโอนยีนโปรคาริโอตในแนวนอนอย่างกว้างขวางของการทำงานที่หลากหลายวิทยาศาสตรบัณฑิต2020;6(18):eaba0111.Published 2020 เมษายน 29. doi:10.1126/sciadv.aba0111
เวลาโพสต์: Jan-04-2022