TIẾN HÓA GEN, PANGENOME
Pan-genome là gì?
Bằng chứng tích lũy cho thấy sự khác biệt giữa các chủng khác nhau của một loài có thể rất lớn.Một bộ gen duy nhất là không đủ để có được bức tranh toàn cảnh về thông tin di truyền của một loài.Mục đích của nghiên cứu bộ gen Pan là thu được biểu đồ bộ gen toàn diện hơn của một loài và giải mã mối quan hệ giữa các tính trạng và mã di truyền bằng cách tiến hành tập hợp bộ gen của nhiều chủng, cho phép khai thác sâu hơn và rộng hơn các biến thể.
Xu hướng nghiên cứu bộ gen Pan
Hình 1 Xu hướng của các tài liệu nghiên cứu được công bố về Pan-genome.
Lưu ý: Hình vẽ là kết quả của việc lấy “pan-genome” làm từ khóa để tìm kiếm tiêu đề các bài báo đăng trên các tạp chí Nature, Cell và Science
Một.Các lần đọc từ nhiều mẫu được căn chỉnh theo một tham chiếu và các mẫu không được căn chỉnh sẽ được tập hợp thành các đường viền mới.Bằng cách thêm các nhánh mới này vào trình tự tham chiếu ban đầu, có thể xây dựng một tham chiếu pangenome.Các vùng có thể phân phối được xác định dựa trên việc ánh xạ tất cả các lần đọc trở lại pangenome.
b.Sự tập hợp de novo của bộ gen của nhiều phần cho phép các phương pháp căn chỉnh toàn bộ bộ gen để xác định các vùng gen có thể phân tán.
c.Một biểu đồ bộ gen có thể được xây dựng từ sự sắp xếp toàn bộ bộ gen hoặc bằng cách lắp ráp biểu đồ de novo, giúp lưu trữ hiệu quả thông tin biến thể của các vùng có thể phân tán dưới dạng các đường dẫn duy nhất xuyên qua biểu đồ.
Làm thế nào để xây dựng một bộ gen Pan?
Hình 2 So sánh các phương pháp tiếp cận bộ gen1
Một.Các lần đọc từ nhiều mẫu được căn chỉnh theo một tham chiếu và các mẫu không được căn chỉnh sẽ được tập hợp thành các đường viền mới.Bằng cách thêm các nhánh mới này vào trình tự tham chiếu ban đầu, có thể xây dựng một tham chiếu pangenome.Các vùng có thể phân phối được xác định dựa trên việc ánh xạ tất cả các lần đọc trở lại pangenome.
b.Sự tập hợp de novo của bộ gen của nhiều phần cho phép các phương pháp căn chỉnh toàn bộ bộ gen để xác định các vùng gen có thể phân tán.
c.Một biểu đồ bộ gen có thể được xây dựng từ sự sắp xếp toàn bộ bộ gen hoặc bằng cách lắp ráp biểu đồ de novo, giúp lưu trữ hiệu quả thông tin biến thể của các vùng có thể phân tán dưới dạng các đường dẫn duy nhất xuyên qua biểu đồ.
Pan-genome được xuất bản gần đây
● Bộ gen hiếp dâm2
● Bộ gen cà chua 3
● Chảo cơm -genome4
● Pan-gen hướng dương5
● Pan-gen đậu nành 6
● Bộ gen lúa7
● Pan-gen của lúa mạchsố 8
● Bộ gen lúa mì9
● Pan-genome lúa miến10
● Bộ gen thực vật phù du11
Thẩm quyền giải quyết
1. Bayer PE, Golicz AA, Scheben A, Batley J, Edwards D. Các bộ gen thực vật là tài liệu tham khảo mới.Cây Nat.2020;6(8):914-920.doi:10.1038/s41477-020-0733-0
2. Song JM, Guan Z, Hu J, và những người khác.Tám bộ gen chất lượng cao tiết lộ cấu trúc liên bộ gen và sự khác biệt về kiểu gen của Brassica napus.Cây Nat.2020;6(1):34-45.doi:10.1038/s41477-019-0577-7
3. Gao L, Gonda I, Sun H, và cộng sự.Bộ gen cà chua phát hiện ra các gen mới và một alen hiếm quy định hương vị trái cây.Nat Genet.2019;51(6):1044-1051.doi:10.1038/s41588-019-0410-2
4. Zhao Q, Feng Q, Lu H, et al.Phân tích Pan-genome làm nổi bật mức độ biến đổi gen ở lúa trồng và lúa hoang [bản chỉnh sửa được công bố xuất hiện trên Nat Genet.Tháng 8 năm 2018;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.Phân tích toàn bộ gen hướng dương cho thấy việc lai tạo đã làm thay đổi hàm lượng gen và khả năng kháng bệnh.Cây Nat.2019;5(1):54-62.doi:10.1038/s41477-018-0329-0
6. Liu Y, Du H, Li P, và cộng sự.Pan-Genome của đậu nành hoang dã và đậu nành trồng trọt.Tế bào.2020;182(1):162-176.e13.doi:10.1016/j.cell.2020.05.023
7. Tần P, Lu H, Du H, et al.Phân tích toàn bộ bộ gen của 33 giống lúa đa dạng về mặt di truyền cho thấy các biến thể gen ẩn [được xuất bản trực tuyến trước khi in, ngày 25 tháng 5 năm 2021].Tế bào.2021;S0092-8674(21)00581-X.doi:10.1016/j.cell.2021.04.046
8. Jayakodi M, Padmarasu S, Haberer G, và cộng sự.Bộ gen lúa mạch tiết lộ di sản tiềm ẩn của việc nhân giống đột biếnThiên nhiên.2020;588(7837):284-289.doi:10.1038/s41586-020-2947-8
9. Walkowiak S, Gao L, Monat C, và cộng sự.Nhiều bộ gen lúa mì tiết lộ sự biến đổi toàn cầu trong chăn nuôi hiện đạiThiên nhiên.2020;588(7837):277-283.doi:10.1038/s41586-020-2961-x
10. Tao Y, Luo H, Xu J, và cộng sự.Sự biến đổi sâu rộng trong bộ gen của lúa miến được trồng và hoang dã [được xuất bản trực tuyến trước khi in, ngày 20 tháng 5 năm 2021].Cây Nat.2021;10.1038 / s41477-021-00925-x.doi:10.1038/s41477-021-00925-x
11. Fan X, Qiu H, Han W, và cộng sự.Pangenome thực vật phù du cho thấy sự chuyển gen ngang của sinh vật nhân sơ rộng rãi với các chức năng đa dạng.Khoa học Adv.2020;6(18):eaba0111.Xuất bản năm 2020 ngày 29 tháng 4. doi:10.1126/sciadv.aba0111
Thời gian đăng: Jan-04-2022