人类亚端粒的一致进化与非典型重组

人类亚端粒包含在非同源染色体末端之间共享的重复序列，并为异位交换提供了底物。然而，不完整的参考组装以及逐染色体分析阻碍了对亚端粒交换范围与组织方式进行群体尺度的认识。在此，我们将一种无参考泛基因组方法应用于465个近完整的人类组装，对每条染色体末端与所有其他末端进行比较，发现48个染色体臂中有41个存在高同一性的伪同源区域。这些区域形成了具有结构化特征的序列群落，其中先前描述的交换系统表现为更广泛连续谱中的局部峰值。 人类和小鼠的染色体接触图谱显示，具有相似序列的亚端粒之间存在优先接近现象。在小鼠减数分裂过程中，这种接近性在合子期花束结构阶段最强，此时端粒在核膜处聚集；而在人类数据中，这种现象甚至在缺乏用于界定每一配对的共享序列的相邻侧翼区域中仍然持续存在。在一个三代端粒到端粒家系中，全基因组比较鉴定出非同源染色体亚端粒区域之间推定的重组事件，其模式与这种群落组织相一致，同时还恢复了男性生殖系中必然发生的Xp/Yp PAR1重组。 这些结果将已知的亚端粒交换系统推广为一种近乎普遍存在的结构架构，并支持反复发生的异位交换是驱动人类染色体末端协同进化的全基因组尺度力量。

人类亚端粒包含在非同源染色体末端之间共享的重复序列，并为异位交换提供了底物。然而，不完整的参考组装以及逐染色体分析方式阻碍了对亚端粒交换范围及其组织方式进行群体尺度的认识。在此，我们将一种无参考的泛基因组方法应用于465个近完整的人类组装，对每一条染色体末端与其他所有染色体末端进行比较，发现48个染色体臂中有41个存在高同一性的伪同源区域。这些区域形成了具有结构性的序列群落，其中先前描述的交换系统表现为更广泛连续谱中的局部峰值。

人类和小鼠的染色体接触图谱显示，序列相似的亚端粒之间存在优先接近。在小鼠减数分裂过程中，这种接近性在合子期花束构型时最强，此时端粒聚集于核膜；在人类数据中，即使在缺乏用于界定各配对关系的共享序列的相邻侧翼区域，这种接近性仍然持续存在。在一个跨三代的端粒到端粒家系中，全基因组比较识别出非同源染色体上亚端粒区域之间的推定重组事件，这些事件与上述群落组织相一致，同时还恢复了男性生殖系中必需发生的Xp/Yp PAR1重组。这些结果将已知的亚端粒交换系统推广为一种近乎普遍存在的结构架构，并支持反复发生的异位交换是驱动人类染色体末端协同进化的全基因组范围作用力。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.10.737660v1?rss=1

🏷️ 亚端粒 异位重组 染色体末端 协同进化 泛基因组