基因组学研究至今，科学家们已经破译了大量的基因组信息。他们对这些信息进行了分类、分析和比较等研究，目前公共数据库种已经收录了239个细菌完整的基因组信息。
与此同时，美国基因组研究所(TIGR，The Institute for Genome Research）的科学家们得到了一个令人吃惊的结果——"基因组数量可能是无限的"。借助于强大的比较基因组学和数学工具进行研究后，TIGR的科学家们称从来没有哪位研究人员充分且全面地描述过一些细菌或病毒，因为它们的基因组是无限的。
对物种DNA的一条链进行测序后，会发现一些具有重要意义的新基因。当对另一条链测序时，他们还会发现更多新基因。因此，基因组是无限的。
当世界科研人员研究某个生物体的多条链时，TIGR的科学家在做深入的研究，他们试图对一些特定物种的基因进行量化。在描绘细菌物种的时候到底需要多少基因组呢？
为了找到这个问题的答案，上周，TIGR科学家Hervé Tettelin等在《美国国家科学院院刊》(PNAS)的网络版中发表了该研究结果。在研究中，他们比较了同种细菌的8个独立基因组序列后发现，无乳链球菌也就是B群链球菌(GBS)导致新生儿感染和个体的免疫错误。
分析这8个GBS基因组，研究人员还惊奇地发现存在一系列连续的多样性。平均每个GBS链上含有有1806个基因，其中包含每条链或多条链上缺少的439个基因。此外，研究的数学模型也显示出特定基因还会继续出现，即使是数以千计的基因组测序已经完成。在对每一条新链测序后，GBS的"pan-genome"平均增加33个新基因。不过，研究人员惊奇地发现他们还不能完全掌握这些物种的信息，因为他们从来都不知道基因组的多样性如此巨大。
为了解释这些微生物基因组的无限性，Tettelin和他的同事们计划通过"pan-genome"来描述一个物种：也就是核心基因组的总数，包括DNA链上缺少的基因和独特的基因。
pan-genome这个概念是分子生物学的反映，许多重要的病原体（包括TIGR研究的那些流感、衣原体和肠胃传染物）包含特定基因组的多条链。通过pan-genome来研究这些微生物，科学家能更好地了解新的病原体是如何进行侵染的，还能对特殊情况进行靶向治疗。方法之一是将物种的核心基因组聚集起来，同时研究人员可能排除一个核心基因组，搜寻一些边缘取代基因，边缘基因可以解释为什么特定链具有独一无二的活性。
TIGR的科学家说pan-genome这个概念也强调了对基因组的传统认识的局限性，研究人员通常用一种"类型"的基因组来描述物种。一般情况下，在自然或实验室条件下很容易获得特异的、典型的基因组。随后科学家在公共数据库中选择已知的基因组来搜寻药物靶、解释生态位以及绘制进化图。那么如何做才能让这些微生物基因组更好地反映事实呢？
比较基因组学开始发展的时候，TIGR的专家提高了对泛基因组（pan-genomes）的注意力。不过现在仍然存在很多问题，尽管一些微生物如GBS有无穷的泛基因组，但其它物种的泛基因组却极为有限。比较分析炭疽杆菌的8个样本，Tettelin等发现只有4个基因组能充分表现出它们各自的泛基因组。
这些结果吸引了科研人员对进化研究更多的注意力，他们期待更为深入地了解特定物种的多样性及其发生机理。
来源：http://www.eurekalert.org/pub_releases/2005-09/tifg-rpi092205.php
原始出处：
Tettelin H, Masignani V, Cieslewicz MJ, Donati C, Medini D, Ward NL, Angiuoli SV, Crabtree J, Jones AL, Durkin AS, Deboy RT, Davidsen TM, Mora M, Scarselli M, Margarit Y Ros I, Peterson JD, Hauser CR, Sundaram JP, Nelson WC, Madupu R, Brinkac LM, Dodson RJ, Rosovitz MJ, Sullivan SA, Daugherty SC, Haft DH, Selengut J, Gwinn ML, Zhou L, Zafar N, Khouri H, Radune D, Dimitrov G, Watkins K, O'connor KJ, Smith S, Utterback TR, White O, Rubens CE, Grandi G, Madoff LC, Kasper DL, Telford JL, Wessels MR, Rappuoli R, Fraser CM. Genome analysis of multiple pathogenic isolates of Streptococcus agalactiae: Implications for the microbial "pan-genome"
Proc Natl Acad Sci U S A. 2005 Sep 19
有关泛基因组pan-genome的进展
Maione D, Margarit Y Ros I, Rinaudo D, Masignani V, Mora M, Scarselli M, Tettelin H, Brettoni C, Iacobini ET, Rosini R, D’Agostino N, Miorin L, Buccato S, Mariani M, Galli G, Nogarotto R, Nardi VD, Vegni F, Fraser C, Mancuso G, Teti G, Madoff L, Paoletti L, Rappuoli R, Kasper DL, Telford JL, and G Grandi. Identification of a universal vaccine against group B Streptococcus by screening of the bacterial pan-genome. Science. 2005. 309:148-150
DNAPrint launches pan-genome screening platform ADMIXMAP
Expert Rev Mol Diagn. 2003 Jan;3(1):9-10
