泛基因组

在分子生物学和遗传学领域，泛基因组（泛基因组或超基因组）是进化枝内所有菌株的整套基因。 更一般地说，它是一个进化枝的所有基因组的联合。 泛基因组可以分解为包含存在于所有个体中的基因的核心泛基因组、包含存在于两个或更多菌株中的基因的壳泛基因组，以及包含仅存在于单个菌株中的基因的云泛基因组。 一些作者还将云基因组称为附属基因组，其中包含存在于菌株子集和菌株特异性基因中的“可有可无”基因。 请注意，术语“可有可无”的使用受到质疑，至少在植物基因组中是这样，因为辅助基因在基因组进化和基因组与环境之间复杂的相互作用中起着重要作用。 泛基因组的研究领域称为泛基因组学。

细菌物种的遗传库比单个菌株的基因含量大得多。 一些物种具有开放的（或广泛的）泛基因组，而其他物种具有封闭的泛基因组。 对于具有封闭泛基因组的物种，每个测序基因组添加的基因很少（在对许多菌株进行测序之后），并且理论上可以预测完整泛基因组的大小。 具有开放泛基因组的物种在每个额外的测序基因组中添加了足够多的基因，因此无法预测完整泛基因组的大小。 人口规模和生态位多样性被认为是决定泛基因组规模的最有影响力的因素。

Pangenomes 最初是为细菌和古细菌物种构建的，但最近开发了真核泛基因组，特别是对于植物物种。 植物研究表明，泛基因组动力学与转座因子有关。 泛基因组的重要性出现在进化背景下，特别是与宏基因组学相关，但也用于更广泛的基因组学背景。

是泛基因组的一部分，由测试集中的每个基因组共享。 一些作者将核心泛基因组划分为硬核，那些同源基因家族，每个基因组（xxx 的基因组）共享至少一个家族拷贝，以及软核或扩展核心，那些分布在某个阈值以上的家族 (90%)。 在一项涉及蜡样芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌泛基因组的研究中，其中一些是从国际空间站分离出来的。

核心基因组的大小和与泛基因组的比例取决于几个因素，但它尤其取决于所考虑基因组的系统发育相似性。 例如，两个相同基因组的核心也将是完整的泛基因组。 一个属的核心总是比一个物种的核心基因组小。 属于核心基因组的基因通常与谱系的管家功能和初级代谢有关，然而，核心基因也可以包含一些将该物种与该属的其他物种区分开来的基因，即可能与生态位的致病性有关 适应。

是泛基因组中大多数基因组共享的泛基因组的一部分。 没有普遍接受的定义壳基因组的阈值，一些作者认为如果一个基因家族被泛基因组中超过 50% 的基因组共享，则它被认为是壳泛基因组的一部分。

一个家族可以通过几种进化动力学成为壳的一部分，例如通过谱系中的基因丢失，它以前是核心基因组的一部分，例如放线菌中色氨酸操纵子中的酶，或者通过基因获得和固定 以前是可有可无的基因组一部分的基因家族的一部分，例如几种棒状杆菌属物种中的 trpF 基因。

云基因组由泛基因组中基因组的最小子集共享的那些基因家族组成，它包括单例或仅存在于一个基因组中的基因。 它也被称为外周基因组。