Pangenom

Gesamtheit aller Gene einer Art

Alle Gene, die innerhalb einer Art vorkommen können, werden zusammengefasst als Pangenom bezeichnet. Nicht jedes Individuum der Art weist alle diese Gene auf. Es gibt sogenannte Kerngene, die bei allen Vertretern vorkommen. Diese machen den überwiegenden Teil der genetischen Information aus. Der Rest der Gene des Pangenoms ist nicht bei allen Individuen zu finden (akzessorische oder variable Gene). Diese Gene sind nicht lebensnotwendig, können aber z.B. dazu beitragen, sich besser an die vorherrschenden Umweltbedingungen anzupassen.

Um das Pangenom einer Art möglichst vollständig zu erfassen, werden viele verschiedene Genotypen analysiert und entschlüsselt. Voraussetzung dafür sind moderne Hochleistungs-Sequenzierverfahren. Ziel dabei ist, einen Einblick in die gesamte genetische Diversität der jeweiligen Art zu bekommen. Bei Kulturpflanzen zeigt sich, dass das Pangenom eine Vielzahl an Gensequenzen aufweist, die im Genom der Zuchtform, dem Referenzgenom, nicht vorkommt. Mitunter handelt es sich dabei um Gene, die im Laufe der Evolution oder während des Zuchtprozesses verloren gegangen sind, die aber für die Züchtung neuer, angepasster Sorten von großem Interesse sein können.

Bei Gerste hat man neben dem Referenzgenom bereits die Genome von zwanzig Untergruppen sequenziert. Dabei stellte sich heraus, dass ein einzelnes Gerstengenom nur etwa die Hälfte der Gensequenzen aufweist, die im Pangenom vorkommen. Auch die Chromosomenstruktur, d.h. die Anordnung der Gene auf der DNA, weist große Unterschiede innerhalb der Art auf.

Siehe auch

Gen Genom Genotyp

Von Kreuzen bis Genome Editing: Die Verfahren der Pflanzenzüchtung im Überblick

Klimaresiliente Pflanzen: Was bringt die Gen-Schere CRISPR/Cas?

Smart Breeding: Präzisionszüchtung mit Markern