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细菌来源的水平基因转移是昆虫代谢新颖性的已知来源，但这些获得的基因如何在进化时间尺度上实现多样化并得以持续保存，仍然知之甚少。在此，我们重建了叶蝉科（Cicadellidae）中细菌糖苷水解酶亚家族 GH5-40 的进化历史。我们注释了24个基因组，并在23种叶蝉中鉴定出87个 GH5-40 基因，这些基因编码113个催化结构域；每个基因组中的拷贝数范围为1至19个基因。最大似然系统发育分析表明，所有叶蝉 GH5-40 结构域构成一个单系类群，并嵌套于放线菌门（Actinobacteria）之内，这支持其源于一次祖先时期的获得事件，随后发生了基因及催化结构域的大量谱系特异性重复。17个基因编码2至4个串联排列的催化结构域，这些结构域由无序连接肽相连；并且，四结构域的构型在两个分化较大的叶蝉亚科中独立重复出现。来自系统发育关系较远物种的重组酶在体外表现出对 {beta}-葡聚糖和 {beta}-甘露聚糖截然不同的底物偏好，尽管 GH5-40 酶在经典定义上被表征为内切-{beta}-1,4-甘露聚糖酶。
叶蝉中一个经水平获得并反复扩增的糖苷水解酶亚家族 | bioRxiv
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叶蝉中一个经水平获得并反复扩增的糖苷水解酶亚家族
Joshua Molligan， Elisa I. Fantino， Abraão Almeida Santos， Edel Pérez-López
doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.27.741091
Joshua Molligan 1 拉瓦尔大学； 在 Google Scholar 上查找该作者 在 PubMed 上查找该作者 在持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
本文依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议提供。
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发表于 2026 年 7 月 30 日。
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叶蝉中一个经水平获得并反复扩增的糖苷水解酶亚家族
Joshua Molligan， Elisa I. Fantino， Abraão Almeida Santos， Edel Pérez-López
bioRxiv 2026.07.27.741091； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.27.741091
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叶蝉中一个经水平获得并反复扩增的糖苷水解酶亚家族
Joshua Molligan， Elisa I. Fantino， Abraão Almeida Santos， Edel Pérez-López
bioRxiv 2026.07.27.741091； doi： https://doi.org/10.64898/2026.07.27.741091
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.27.741091v1?rss=1
🏷️ 水平基因转移 糖苷水解酶GH5-40 叶蝉 基因家族扩张 系统发育分析 酶功能分化