パンゲノームゲノムの多様性、ダイナミクス、進化

The Pangenome: Diversity, Dynamics and Evolution of Genomes

• Hervé Tettelin
• Duccio Medini
• Florent Lassalle
• Xavier Didelot

抄録

細菌集団から採取した複数のゲノム配列を比較すると、パンゲノームのコア部分と付属部分の両方にかなりの多様性があることが明らかになった。この多様性は、ゲノムが共通の祖先を共有していたために起こった微小進化のイベント、特に欠失、重複、組換えの観点から分析することができる。このようなパンゲノーム解析を行う際に暗黙的または明示的に用いられる基本的なモデリング要素をレビューする。特に、自然淘汰の役割を評価することと矛盾しない、細菌のパンゲノームミクロ進化の基本的な中立的系統論的枠組みを記述する。微小進化モデルに含めるためにパンゲノームデータを要約する様々な方法を調査し、パンゲノーム微小進化史を再構築するために提案されてきた主な方法論的アプローチも調査する。

The comparison of multiple genome sequences sampled from a bacterial population reveals considerable diversity in both the core and the accessory parts of the pangenome. This diversity can be analysed in terms of microevolutionary events that took place since the genomes shared a common ancestor, especially deletion, duplication, and recombination. We review the basic modelling ingredients used implicitly or explicitly when performing such a pangenome analysis. In particular, we describe a basic neutral phylogenetic framework of bacterial pangenome microevolution, which is not incompatible with evaluating the role of natural selection. We survey the different ways in which pangenome data is summarised in order to be included in microevolutionary models, as well as the main methodological approaches that have been proposed to reconstruct pangenome microevolutionary history.

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