Pangenoma
En los campos de la biología molecular y la genética , un pangenoma ( pangenoma o supragenome ) es el entero conjunto de genes de todas las cepas dentro de un clado . De manera más general, es la unión de todos los genomas de un clado . [2] [3] [4] [5] El pangenoma se puede descomponer en un "pangenoma central" que contiene genes presentes en todos los individuos, un "pangenoma de caparazón" que contiene genes presentes en dos o más cepas, y un "pangenoma de nube" que contiene genes que solo se encuentran en una única cepa. [3] [4][6] Algunos autores también se refieren al genoma de la nube como "genoma accesorio" que contiene genes "prescindibles" presentes en un subconjunto de las cepas y genes específicos de la cepa. [2] [3] [4] Nótese que el uso del término 'prescindible' ha sido cuestionado, al menos en genomas de plantas, ya que los genes accesorios juegan "un papel importante en la evolución del genoma y en la interacción compleja entre el genoma y el ambiente". [5] El campo de estudio del pangenoma se llama pangenómica . [2]
El repertorio genético de una especie bacteriana es mucho mayor que el contenido genético de una cepa individual. [7] Algunas especies tienen pangenomas abiertos (o extensos), mientras que otras tienen pangenomas cerrados. [2] Para las especies con un pangenoma cerrado, se agregan muy pocos genes por genoma secuenciado (después de secuenciar muchas cepas), y el tamaño del pangenoma completo puede predecirse teóricamente. Las especies con un pangenoma abierto tienen suficientes genes agregados por genoma secuenciado adicional que es imposible predecir el tamaño del pangenoma completo. [4] Se ha sugerido que el tamaño de la población y la versatilidad del nicho son los factores más influyentes para determinar el tamaño del pangenoma. [2]
Los pangenomas se construyeron originalmente para especies de bacterias y arqueas , pero más recientemente se han desarrollado pangenomas eucariotas , particularmente para especies de plantas . Los estudios de plantas han demostrado que la dinámica del pangenoma está relacionada con elementos transponibles. [8] [9] [10] [11] La importancia del pangenoma surge en un contexto evolutivo, especialmente con relevancia para la metagenómica , [12] pero también se utiliza en un contexto genómico más amplio. [13]En la primavera de 2020 se publicó un libro de acceso abierto que revisa el concepto de pangenoma y sus implicaciones, editado por Tettelin y Medini. [14]
El término "pangenoma" fue definido con su significado actual por Tettelin et al. en 2005; [2] deriva 'pan' de la palabra griega παν , que significa 'todo' o 'todo', mientras que el genoma es un término de uso común para describir el material genético completo de un organismo. Tettelin y col. aplicó el término específicamente a las bacterias , cuyo pangenoma "incluye un genoma central que contiene genes presentes en todas las cepas y un genoma prescindible compuesto por genes ausentes de una o más cepas y genes que son únicos para cada cepa". [2]
Es la parte del pangenoma que comparten todos los genomas del conjunto probado. Algunos autores han dividido el pangenoma central en núcleo duro, aquellas familias de genes homólogos que tienen al menos una copia de la familia compartida por cada genoma (100% de los genomas) y el núcleo blando o núcleo extendido, [15] aquellas familias distribuidas arriba un cierto umbral (90%). En un estudio que involucra los pangenomas de Bacillus cereus y Staphylococcus aureus , algunos de ellos aislados de la estación espacial internacional, los umbrales utilizados para segmentar los pangenomas fueron los siguientes: "Nube", "Concha" y "Núcleo" correspondientes al gen familias con presencia en <10%, 10 a 95% y> 95% de los genomas, respectivamente.[dieciséis]
