放线菌门中基因组重复序列与非重复基因组特征的独立进化轨迹

基因组重复序列，尤其是简单序列重复，会影响基因组稳定性和基因调控。尽管许多基因组性状表现出系统发育信号和脉冲式进化，但重复元件很少在比较框架下得到检验，而且它们与其他基因组特征之间的进化关系仍然知之甚少。我们在放线菌门不同目之间比较了基因组重复序列与非重复性状的性状进化，并利用时间校准树、16S rRNA树和全基因组序列（WGS）树检验了系统发育信号、进化模式和脉冲动力学。非重复性状一致表现出间断平衡式进化的迹象，在物种丰富的目中（如分枝杆菌目和放线菌目）表现出更大的进化脉冲；相比之下，重复序列在进化上更不稳定，缺乏系统发育信号，并且在很大程度上与其他基因组性状相脱耦。双歧杆菌目是唯一的例外，其中重复序列仅在WGS树下表现出系统发育信号。WGS树还恢复了更强的基因组水平性状信号，凸显了其在比较分析中的实用性。放线菌门的基因组大小进化似乎主要由蛋白质编码基因扩张驱动，而非重复序列积累。

基因组重复序列，尤其是简单序列重复，对基因组稳定性和基因调控具有影响。尽管许多基因组性状表现出系统发育信号和脉冲式演化，但重复元件很少在比较框架下得到考察，其与其他基因组特征之间的演化关系仍知之甚少。我们在多样化的放线菌纲目之间，对基因组重复序列与非重复性状的性状演化进行了比较，利用时间校准树、16S rRNA系统树和全基因组序列（WGS）系统树，检验其系统发育信号、演化模式和脉冲动态。非重复性状持续表现出间断平衡式演化的迹象，在物种丰富的目中，如分枝杆菌目和放线菌目，其演化脉冲幅度更大；相比之下，重复序列在演化上较为易变，缺乏系统发育信号，并且在很大程度上与其他基因组性状相互解耦。双歧杆菌目是唯一的例外，其中重复序列仅在WGS系统树下表现出系统发育信号。WGS系统树还恢复了更强的基因组层面性状信号，凸显了其在比较分析中的实用性。放线菌门的基因组大小演化似乎主要由蛋白质编码基因的扩增驱动，而非重复序列的积累。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.01.729349v1?rss=1

🏷️ 放线菌门 基因组重复序列 系统发育信号 间断平衡 比较基因组学